DE1805058A1

DE1805058A1 - Optische Gittervorrichtungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1805058A1
Application number: DE19681805058
Authority: DE
Inventors: Kantor Frederick W
Original assignee: KANTOR FREDERICK W
Current assignee: KANTOR FREDERICK W
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1969-05-22
Also published as: US3542453A; GB1241990A; NL6815331A; FR1593084A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-ING. TH. WILCKEN 1 QO 5058

D - 24 LÜBECK, BREITE STRASSE S2-54

22. Oktober 1968 Th.W./U.

Anmelder:

FREDERICK W. KANTOR, New York, New York 10025, U.S.A.

610 West Il4th Street

Optische Gittervorrichtungen und Verfahren zu ihrer

Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Gittervorrichtungen bzw. Gitter und Verfahren zur Herstellung solcher Vorrichtungen. Mit der Bezeichnung "optische Gittervorrichtungen" sind solche Vorrichtungen gemeint, die relativ lange Nuten, Öffnungen oder Zonen aufweisen, durch welche die Transmission oder Reflektion von Strahlung oder von beweglichen Partikeln bewirkt werden. Beispiele für solche Gittervorrichtungen sind z. B. Beugungsgitter, Zonenplatten, Diffusionsblenden und optische Schlitze. Mit dem Begriff Strahlung sollen Röntgenstrahlen, Lichtstrahlen oder andere elektromagnetische Strahlungen umfaßt werden.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer optischen Gittervorrichtung, bei der die länglichen Nuten, Öffnungen oder Zonen Abmessungen haben, die bei niedrigen Herstellungskosten einen äußerst hohen Genauigkeitsgrad aufweisen. Eine andere Aufgabe besteht in der Schaffung

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ST Lübeck (0451) 7 58 88, Privat: Dr. H. Wilcken, Curau (04505) 210 ■ Dipl.-Ing. Th. Wlldten, LOback (0451) 40 81 84 Banki Commerzbank A. G., FiI. Lübeck, Kto.-Nr. 39 0187 Postscheck: Hamburg 1381 19

eines Verfahrens zur Herstellung solcher Vorrichtungen, mit dem sich unter Aufwendung erträglicher Kosten mit höchster Genauigkeit arbeiten läßt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben, in der unter anderem einige Ausführungsbeispiele im einzelnen dargestellt sind. Es sei zuvor bemerkt, daß die Dicken der in der Zeichnung dargestellten unterschiedlichen Lagen aus Gründen der besseren Übersicht übertrieben dargestellt sind. Es zeigen:

Pig. I eine vergrößerte Seitenansicht eines nach der Erfindung aufgebauten Lagenkörpers ,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Gittervorrichtung, die aus einem Lagenkörper nach Fig. 1 hergestellt ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform für eine Gittervorrichtung,

Fig. 4 eine wiederum anders ausgebildete Gittervorrichtung, die aus einem Lagenkörper gemäß Fig. 1 gefertigt wurde,

Fig. 5 eine Seitenansicht im Teilschnitt von einer Replik bzw. einem Gegenbild der Oberfläche der Vorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 6 bis 8 jeweils weitere Ansichten für andere Ausführungsformen von Gittervorrichtungen,

Fig. 9 eine schematische Ansicht zur Darstellung

des Aufbaus einer weiteren Gittervorrichtung nach der Erfindung zusammen mit Verfahrenseinrichtungen zur Herstellung dieser Vorrichtung,

Fig. 10 einen Querschnitt gemäß der Linie 10 - 10 in Fig. 9,

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie 11 in Fig. 12,

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Pig. 12 eine Aufsicht auf eine andere

Ausführungsform der Gittervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 13 einen Querschnitt gemäß der Linie 13 in Fig. 14,

Fig. 14 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform für eine Gittervorrichtung,

Fig. 15 einen Querschnitt entlang der Linie 15 in Fig. 16,

Fig. 16 eine Aufsicht auf eine weitere andere Ausführungsform für eine Gittervorrichtung,

Fig. 17 bis 22 jeweils Seitenansichten von gesonderten weiteren möglichen Ausführungsformen für eine Gittervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 23 und 24 schematische Darstellungen zur

Verdeutlichung der zur Herstellung des in Fig. 22 gezeigten Aufbaus verwendeten Verfahrensschritte,

Fig. 25 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform für eine Gittervorrichtung und

Fig. 26 eine vergrößerte Ansicht eines Teils

des in Fig. 19 gezeigten Aufbaus zwecks Verdeutlichung eines weiteren Verfahrensschritts nach der Erfindung.

Der in Fig. 1 gezeigte Lagenkörper 10 wird dadurch hergestellt, daß Lagen 14 und 16 abwechselnd übereinander auf einer Unterlage 18 abgeschieden werden. Wenn die linke Kante bzw. begrenzende Oberfläche 17 des aus den Lagen aufgebauten Körpers 10 die geeignete Form und Glätte hat, kann sie als Gittervorrichtung entweder in der Fig. 1 gezeigten Form oder nach weiterer Bearbeitung verwendet werden, wie noch im einzelnen später beschrieben wird. Wenn die Oberfläche 17 zu diesen Zwecken nicht geeignet ist, kann der

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Körper 10 entlang einer Fläche aufgeschnitten werden, die durch eine der Linien 20, 22 oder 38 angedeutet ist, oder er kann entlang anderen quer durch die Lagen 14 und 16 verlaufenden Konturen zerschnitten werden.

Bei der Herstellung von Beugungsgittern und Zonenplatten wünscht man, einen Körper mit einer Vielzahl von im Abstand zueinander liegenden "undurchlässigen" Bändern zu erzeugen, die durch "durchlässige" Bänder voneinander getrennt sind. Das bedeutet, daß Bänder aus Materialien, welche Strahlung in einem relativ hohen Maß streuen, durch Bänder voneinander getrennt sind, die eine verhältnismäßig niedrige Streufähigkeit haben. Wenn keine besonderen Einschränkungen vorliegen, nimmt man Materialien mit Streueigenschaften, die im normalen Umfang streuen und absorbieren, wie es in der modernen Physik üblich ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann dies auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß man die Materialien der Lagen 14 oder 16 des Lagenkörpers 10 abwechselnd aus streuenden Materialien und aus durchlassenden Materialien aufbaut und daß man die begrenzende Oberfläche 17 als Gitterfläche verwendet. Andere Grenzflächen, wie z.B. solche, die durch die Schnittlinien bei 20 und 22 angedeutet sind, können ähnlich als Gitterflächen benutzt werden. Wenn der aus Lagen aufgebaute Körper, an dem die begrenzende Oberfläche liegt, relativ dick ist, so ergibt sich ein Streugitter. Wenn der Körper dagegen relativ dünn ist, so ist die entstandene Vorrichtung ein Transmissionsgitter.

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Ein anderer Weg zur Erzeugung von nicht durchlässigen und durchlässigen Bändern besteht darin, daß die begrenzenden Enden von ausgewählten Lagen in Bezug auf die Enden von anderen Lagen an der Grenzfläche des Lagenkörpers nach innen ausgenommen bzw. vertieft werden, wodurch eine Oberfläche mit im gleichmäßigen Abstand zueinander liegenden Erhebungen bzw. Rücken entsteht. Wenn es erwünscht ist, können die vertieften bzw. ausgenommenen Lagen aus durchlässigem Material und die anderen Lagen aus nicht durchlässigem Material hergestellt werden. Jedoch können alle Lagen aus Materialien gefertigt werden, die ähnliche Streueigenschaften haben, worauf dann die Rücken bzw. Erhebungen mit einem nicht durchlässigen Material belegt werden, um diese Rücken nicht durchlässig zu machen.

Die Herstellung der Ausnehmungen bzw. Vertiefungen an den begrenzenden Enden von ausgewählten Lagen kann durch Materialentfernungen auf mechanischem Wege erfolgen, Jedoch wird man vorziehen, die jeweiligen Enden durch eine selektive Ätzung zu entfernen. Wenn diese selektive Ätzung angewendet wird, dann werden die zu entfernenden Lagen aus Materialien hergestellt, die relativ schnell durch das gerade verwendete spezielle Ätzungsmittel erodiert werden, während die anderen Lagen aus einer Substanz bestehen, die relativ langsam durch das Ätzungsmittel angegriffen wird. Somit kann die gesamte begrenzende Fläche des Lagenkörpers in das Ätzmittel eingetaucht werden, um die gewünschte selektive Ätzung durchzuführen .

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Es können Nachbildungen bzw. Replikationen verwendet werden, um bei relativ niedrigen Kosten die Oberflächen zu reproduzieren, die durch die oben beschriebenen Techniken erzeugt wurden. Derartige Replikationstechniken sind allgemein

bekannt und arbeiten z.B. mit einer Kohlenstoff- oder Rußablagerung, mit Kollodiumfilm usw.

Eins der wesentlichen und vorteilhaftesten Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß für die Präparation von dünnen Filmen gut durchentwickelte Techniken verwendet werden, um die Stärke der einzelnen Lagen im Lagenkörper mit äußerster Genauigkeit zu steuern. Die Anwendung des Vakuumverdampfungsverfahrens ermöglicht z. B. die Steuerung der Dicke der einzelnen Lagen mit einer Genauigkeit, die nur durch die statistischen Fluktuationen bei der Ankunft der Atome auf der gerade belegten Oberfläche begrenzt ist. Für eine etwa eintausend Atome dicke Lage ergeben sich in diesem Zusammenhang nur etwa bis zu dreißig Atomdur.chmesser.

Andere sehr genau arbeitende Techniken zur Bildung bzw. Formierung von Lagen sind bekannt. Es sind z. B. Techniken bekannt, bei denen eine Substanz mit einem polar-molekularen Aufbau in einer Flüssigkeit aufgelöst wird, um so einen orientierten monomolekularen Film zu bilden. Beispiele für derartige Substanzen enthalten organische Moleküle mit einem wasserlöslichen Ende und einem öllöslichen Ende (gewisse Stearate usw.). Andere Beispiele für solche Substanzen können in der Literatur gefunden werden, die die Verwendung der Langmiur-Wanne beschreiben. Die einzelnen Lagen können

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dadurch gebildet werden, daß das Objekt durch den Film geleitet wird oder daß kontinuierlich der Film auf einen drehenden Körper geführt wird. Andere Verfahren, die auf der Dispersion eines gelösten Films über einer Flüssigkeitsflache beruhen, und zwar mit einem nachfolgenden Verlust von TrägerlÖBungsmitteln ,sind ebenfalls allgemein bekannt. Das Elektroplattieren und Eloxieren sind ebenfalls geeignete Verfahren zur Erzeugung der nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Lagen. Die Techniken des epitaxialen Anwachsens und "Spritzens" sind ebenfalls zur Herstellung von Filmen bekannt und zur Bildung von Lagen mit genauer Dickensteuerung geeignet. Bekannt sind ebenfalls die Reaktionsformation und Zersetzungs- oder Auiflösungsformation von Abscheidungen. Bei diesen Verfahren darf das abgeschiedene Material in seinem Endzustand mit Ausnahme an der Oberfläche nicht existieren, auf der die Abscheidung erfolgt. Beispielsweise zersetzt sich Wolframjodid in einem bestimmten Temperaturbereich zu abgeschiedenem Wolfram. Als Beispiel für die reaktive Formierung kann angeführt werden, daß einige Plastikmaterialien durch Reaktion auf der zu beschichtenden Oberfläche abgeschieden werden können, und dieser Reaktionsvorgang kann durch einen auftreffenden Elektronenstrahl, Lichtstrahl oder eine andere Strahlung gesteuert werden. Alle diese Techniken zur Formierung und Herstellung von Filmen und Abscheidungen können im Bereich der vorliegenden Erfindung wie die anderen Verfahren verwendet werden, die ebenfalls zur Herstellung solcher Abscheidungen, Niederschläge und Mäntel eingesetzt werden, wie also z.B. das einfache Tauch-

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verfahren, das Spritzen, die "Frltf-Belegung, die z.B. auch beim Emaillieren benutzt wird, usw.

Unterschiedliche Lagen eines Lagenkörpers brauchen nicht unbedingt nach derselben Technik hergestellt zu werden, und die Anzahl der verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten und Herstellungsmöglichkeiten in Bezug auf die einzelnen Techniken, die vorher beschrieben wurden, ist sehr groß. Einige Techniken können z.B. bei der Verarbeitung spezieller Materialien geeigneter oder bei Anwendung von unterschiedlichen Lagendicken vorteilhafter und geeigneter sein. Andere Verfahren sind wieder günstiger zur Erzielung einer äußerst genauen Oberflächenbearbeitung oder zur Erzeugung eines bestimmten physikalischen Aufbaus in der Lage. Man kann also z.B. das Tauchverfahren anwenden, um eine Lage mit einer glatten Oberfläche zu erzielen, wobei geringfügige Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der Lage, auf der die getauchte ■„ Lage gebildet wird, unerheblich sind. Die maschinelle Bearbeitung, das Polieren, das Ätzen und andere Bearbeitungsstufen können bei der Herstellung der einzelnen Lagen zwischengeschaltet werden. Ebenfalls können die Materialien von einigen Lagen so gewählt werden, daß sie selektiv Farben absorbieren, und solche Verfahrensschritte können zu unterschiedlichen Stufen des Formierens und Schneidens des Lagenkörpers eingebaut werden.

Die Wahl und Steuerung der seitlichen Lage des Materials und der Dicke der Bänder, die durch die begrenzenden Enden der Lagen auf der Grenzfläche des Lagenkörpers gebildet werden,

kann zur Steuerung von Änderungen bezüglich der Lage und Tiefe der hierin befindlichen Nuten verwendet werden. Wie oben beschrieben wurde, kann z.B. ein Körper mit einigen seiner Lagen aus einem Material hergestellt werden, welches selektiv entfernt werden kann, und zwar durch einen chemischen Prozeß oder durch Verdampfung, durch elektro-chemische Ätzung oder durch andere bekannte Techniken dieser Art. Dann ist es durch gesteuerte Entfernung dieses Materials möglich, Auslösungen, Einsenkungen od. dgl. in der Oberfläche zu schaffen. Die begrenzenden Kanten der Lagen auf der ungeätzten Grenzfläche 17 können selektiv durch eine selektive Abscheidung aufgebaut werden, wie z.B. durch chemische Substitution, Elektroplattierung (wo eins oder mehrere der Materialien in den Lagen ausgewählt wird, um eine geeignete Unterlage für das Plattieren zu bilden), durch selektives Kristallwachsen usw., wodurch ein Lagenkörper mit Rücken bzw. Vorsprüngen geschaffen wird.

Es können Legierungsprozesse, wie z.B. solche, bei denen verschiedene Metalle gleichzeitig aus einer oder mehreren Quellen zur Bildung einer Legierungslage abgeschieden werden, zur Anwendung gelangen, um Gefälle bzw. G&radienten in der relativen Konzentration der Materialien von oben nach unten in der jweiligen Lage zu erzeugen. Somit wird sich das Maß für die Entfernung des Materials von der Lage, wenn diese einer selektiven Ätzung unterworfen wird, mit der relativen Konzentration von Materialien ändern und wird eine Einsenkung bzw. Ausnehmung zur Folge haben, deren Boden der relativen Konzentration gemäß geformt ist.

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Die Materialien, aus denen die Lagen hergestellt sind, sollten so ausgewählt werden, daß sie die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich der Strahlungsstreuung und Herstellung haben. Außerdem sollte die Diffusion von Materialien von aneinander angrenzenden Lagen in die anderen Lagen minimal gehalten werden. Dies kann man dadurch erreichen, daß Materialien ausgewählt werden, die nicht leicht in ein anderes Material eindringen, und/oder daß man spezielle Behandlungen der,Materialien vornimmt. Eisen und Magnesium stellen ein Paar Materialien dar, die nicht leicht durch gegenseitige Diffusion beeinflußt werden. Siliziumoxyd und AlZuminium bilden ein anderes solches Paar. Das Eisen-Magnesium-Paar ist weiterhin von Vorteil, weil die beiden Materialien im wesentlichen unterschiedliche Streufaktoren für Röntgenstrahlungen erzeugen, und zwar insbesondere für solche Röntgenstrahlen, die eine Wellenlänge von ungefähr 11 8 aufweisen. Das Slliziumoxyd-Aluminium-Paar ist außerdem nütslich, weil die beiden Materialien nicht nur unterschiedliche Streugrade erzeugen, sondern ebenfalls sehr große wesentliche Unterschiede in Bezug auf die Maße bzw. Geschwindigkeiten aufweisen, bei denen sie durch gewisse Ätzmittel erodiert werden können, wie auch in der Halbleitertechnik bekannt ist.

Das Verfahren zur Herstellung der Lagen kann so gesteuert werden, daß die Diffusion zwischen den einzelnen Lagen minimal ist. Zum Beispiel ist ein überwiegender Grund für eine ungewünschte Diffusion in dünnen Filmen der, daß bei verschiedenen Verfahren die Filme auf relativ hohe Temperaturen erhitzt werden. Es können und müßten also Techniken angewendet werden,

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bei denen die Erhitzung auf einem Minimum gehalten wird und somit ebenfalls die Diffusion weitgehend ausgeschaltet wird.

Ein nicht fokussierendes Beugungsgitter sollte eine relativ große Anzahl von parallel in räumlich gleichen Abständen zueinander verlaufenden Bereichen von durchlässigem Material aufweisen, zwischen denen mit gleichem Abstand zueinander liegende undurchlässige Bereiche vorgesehen sind. Ein spezieller Weg, auf dem dieses Ziel erreicht werden kann, besteht nach der vorliegenden Erfindung im aufeinander-

folgenden bzw. sukzessiven Aufdampfen von Aluminiumlagen 16 und Siliziummonoxyd-Lagen 14 von gleicher Dicke auf die flache Unterlage 18. Der so hergestellte Lagenkörper 10 wird dann entlang der Oberfläche aufgetrennt, die durch die Linie 20 in Fig. 1 verdeutlicht ist. Die hieraus resultierende begrenzende Oberfläche 19 (Fig. 3) wird nach geeigneter Behandlung durch Polieren in ein geeignetes chemisches Ätzbad gebracht, um eine geringe Menge Aluminium von jeder Lage 16 im Bereich der Grenzfläche zu entfernen, wodurch die Nuten bzw. Vertiefungen erzeugt werden. Die so mit Nuten versehene Fläche kann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, als Beugungsgitter verwendet werden oder kann durch Anwendung der weiter unten in Verbindung mit den Fig. 23 und 24 beschriebenen Techniken entlang einer Ebene 24 geschnitten werden, um einen dünnen Körper zu schaffen, der als Transmissions- bzw. Durchlaßgitter geeignet verwendet werden kann. Die Gitter können ebenfalls nach einem Replikationsverfahren hergestellt werden, indem die mit Nuten versehene Oberfläche nachgebildet wird;

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beispielsweise kann Kollodium oder die Dampfabscheidung von Plastikmaterialien auf die Fläche 19 zur Anwendung gelangen. Dann wird die Replik bzw. Nachbildung mit einem relativ undurchlässigen Material "schräg-abgeschattet", und zwar auf die weiter unten beschriebene Weise.

Gemäß einem anderen Beispiel können Lagen 14 aus Eisen und Lagen 16 aus Magnesium von gleicher Dicke nacheinander auf die Unterlage 18 aufgedampft werden, worauf dann der Körper entlang der Ebene 20 aufgetrennt wird. Die hieraus resultierende Grenzfläche wird dann poliert und kann als Gitter verwendet werden. Wenn der resultierende Körper dünn gehalten wird, kann er als Transmissionsgitter Verwendung finden.

Bei einigen Anwendungsfällen für Beugungsgitter wünscht man, daß die mit Nuten versehene Fläche geneigt bzw. abgeschrägt in einem bestimmten Winkel oder in verschiedenen Winkeln verläuft, um so Strahlung in einer bestimmten Ordnung des Gitterspektrums zu leiten. Dies erreicht man normalerweise, indem eine schräge Nut in eine Glasplatte eingeritzt bzw. eingeschnitten wird. Nach der vorliegenden Erfindung kann ein solches Gitter Jedoch so erzeugt werden, wie anhand der Fig. 1 und 4 erläutert wird. Der Lagenkörper 10 wird entlang der winkelig verlaufenden Linie 22 aufgeschnitten, worauf unterschiedliche Lagen an der Schnittfläche geätzt werden und der in Flg. H gezeigte Aufbau entsteht. Auf diese Weise kann ein Gitter mit sehr eng zueinander liegenden schrägverlaufenden Nuten sehr genau hergestellt werden.

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Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Gittern dieser Art besteht darin, jede der Lagen mit einem Konzentrationsgradienten bzw. -gefälle herzustellen, wie oben beschrieben wurde. Dabei wird der so hergestellte Lagenkörper entlang der lotrechten Linie 20 und nicht entlang der schrägen Linie 22 aufgeschnitten, und die Schnittfläche wird geätzt. Der hieraus resultierende Körper 36 gemäß Fig. 6 hat schrägverlaufende Nuten auf der geätzten Fläche, die nunmehr ein sogenanntes ^:'blazed"-Gitter bilden.

"Abgeschattete" Gitter, die insbesondere bei Strahlungen von kurzer Wellenlänge geeignet eingesetzt werden, können vorteilhafterweise so erzeugt werden, wie anhand von Fig. erläutert wird. Zunächst wird ein Gitter nach der oben beschriebenen Lagentechnik aufgebaut, und dann wird eine Nachbildung bzw. Replik 26 (Fig. 5) durch eine geeignete Replikationstechnik bzw. Gegenbildtechnik hergestellt. Die Nachbildung 26 hat einen relativ dünnen Aufbau mit einem Satz von genau geformten Nuten 28 und Rücken 30 auf einer Oberfläche. Dann werden die Rücken 30 "abgeschattet" bzw. abgedeckt. Das bedeutet, daß ein schweres Metall oder ein anderes undurchlässiges Material auf die Rücken 30 gedampft bzw. projiziert wird, und zwar in einem Winkel, der durch die Pfeile 32 angedeutet ist. Hierdurch wird eine Abdeckung bzw. Ummantelung J>k auf einer Seite und an der Spitze jedes der Rücken 30 gebildet, jedoch nicht an den Bodenbereichen der Nuten.

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Ein Linienfokus-Gitter, also ein Gitter₃ welches auftreffende Strahlung entlang einer Linie fokussiert, erfordert Durchlaßbereiehe mit räumlichen Abständen zwischen diesen, die sich entsprechend einer bekannten mathematischen Punktion ändern. Gemäß dieser Erfindung können Gitter mit einem solchen Abstand durch Techniken hergestellt werden, die mit denen identisch sind, die oben im Zusammenhang mit den nicht fokussierenden Gittern beschrieben wurden, wobei jedoch die Ausnahme besteht_s daß die Dicke der Lagen des Lagenkörpers sich in Abhängigkeit der mathematischen Punktion ändert. Andernfalls wird der Lagenkörper 10 aus Lagen gleicher Dicke aufgebaut, jedoch entlang einer gekrümmten Fläche aufgeschnitten, die durch die Linie 38 in Pig. 1 angedeutet ist. Die sich hieraus ergebende gekrümmte Grenzfläche 39 wird selektiv geätzt, um den in Fig. 2 dargestellten Aufbau herzustellen_β Daraufhin wird eine relativ dünne flexible Replik bzw. Nachbildung ¹IO (Pig. 7) der Oberfläche 39 erzeugt, die dann zu dem in Pig. gezeigten flachen Körper gestreckt und schließlich "schrägabgeschattet" bzw. abgedeckt wird. Die Abstandsstrecke B zwischen aneinander angrenzenden Nuten am linken Ende 42 des Gitters 40 ist größer als die Strecke A in der Nähe des rechten Endes 44 des Gitters. Die Nuten'am rechten Ende 44 wurden durch den unteren Teil der gekrümmten Fläche 39 erzeugt. Der Abstand zwischen den Nuten ändert sich als Punktion der Steigung der Fläche 39.

Die Materialien, aus denen die Lagen 14 und 16 hergestellt werden, können nach ihren relativen Eigenschaften in Bezug

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auf die Reflektion, Streuung und den Durchlaß für Strahlungen ausgewählt werden. Die oben beschriebenen Gitter können für Reflektions- oder Streuzwecke Anwendung finden. Wenn geeignete Materialien verwendet werden und wenn das Gitter relativ dünn hergestellt wird, kann dieses als Transmissionsgitter benutzt werden.

Ein besonders wirksames und vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines nicht fokussierenden Beugungsgitters wird anhand der Fig. 17 erläutert. Anstatt die Lagen übereinander auf einer flachen Unterlage zu einem Lagenkörper aufzubauen, werden die Lagen 80 auf einer Unterlage 76 aufgebaut, die eine obere Oberfläche mit Erhebungen bzw. Rücken 78 aufweist, die einen im allgemeinen sägezahnform!gen Querschnitt haben. Die Lagen werden aufgebaut bis Jede der· Nuten gerade aufgefüllt ist. Daraufhin werden die Lagen entlang der Linie 82 aufgetrennt, und die hieraus resultierende Oberfläche wird poliert. Der Schnitt 82 wird so geführt, daß die Schnittlinie gerade die oberen Ecken bzw. Kanten der Rücken 78 berührt. Die Lagen können aus unterschiedlich ätzbaren Materialien bestehen. Der hieraus resultierende Aufbau besteht aus einer Anzahl von parallelen Bändern oder Zonen aus unterschiedlichen Materialien, die dann entweder als Gitter verwendet werden oder selektiv geätzt oder auf andere Weise behandelt werden, wie oben beschrieben wurde, um ein geeignetes Gitter zu bilden. Die Anzahl der hergestellten Zonen entspricht dem Produkt aus der Anzahl der Lagen 80 und der Anzahl der sägezahnförmigen Rücken 78 auf der Unterlage. Somit können relativ große Oberflächengitter mit

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tausenden von eng beieinanderliegenden Nuten in nur einem Bruchteil der Zeit hergestellt werden, die man sonst brauchen würde, wenn das Gitter gemäß den oben beschriebenen Techniken der Serienlagenformierung hergestellt würde.

Linienfokussierende Gitter mit abgestuften Linienabständen können gemäß dem anhand der Fig. 18 erläuterten Verfahren hergestellt werden, in der der Winkel θ (Pig. 17) des Tangens der geneigten oberen Fläche 81 jedes Rückens 78 innerhalb Jedes Rückens und zwischen aufeinanderfolgenden Rücken variiert wird. Jeder der Oberflächen 81 wird eine konkave Form gegeben, um so den abgestuft fortschreitenden Linienabstand zu erzeugen. Ein Linienfokussierungsgitter kann auf ähnliche Weise mit Rücken erzeugt werden, die konvexe obere Flächen mit sich ändernder Neigung haben, wie z.B. Rücken, die in Fig. 19 gezeigt sind und noch später im einzelnen beschrieben werden. Auf diese Weise hergestellte Linienfokusfctransmissionsgitter sind besonders nützlich bei der Röntgen-Spektroskopie und insbesondere dann, wenn Röntgenstrahlung mit relativ niedrigen Flußwerten analysiert werden sollen.

Die die Rücken tragenden Unterlagen 76 und 84 können auch nach der oben beschriebenen Lagentechnik erzeugt werden. Jeder Lage eines zylinderischen oder flachen Lagenkörpers kann ein Konzentrationsgradient und eine Dicke gegeben werden, die geeignet ist, Rücken der gewünschten Form zu erzeugen, worauf dann der Körper selektiv zur Erzeugung der Rücken geätzt

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werden kann. Die erste Lage auf der Unterlage kann eine spannungspolierte oder sρannungsgeschliffene Lage sein, die noch näher beschrieben wird, um die geätzte Oberfläche der Unterlage zu glätten. Andere Verfahren zur Herstellung von Beugungsgittern werden weiter unten in Verbindung mit den Fig. 8 bis 10 beschrieben.

Ein Weg zur Erzeugung eines punktförmigen Strahlungsfokus kann mit Hilfe einer kreisförmigen Zonenplatte erzielt werden. Eine Zonenplatte besteht normalerweise aus einer Platte mit konzentrischen kreisförmigen Bändern aus undurchlässigem Material, die voneinander durch konzentrische Bänder aus durchlässigem Material getrennt sind. Der Abstand zwischen den Bändern ändert sich auf eine Weise ähnlich der Abstandsänderung bei einem Linienfokusgitter, so daß die Zonenplatte die auftreffende Strahlung auf einen Punkt fokussiert. Eine zweite Art Zonenplatte wird erzeugt, wenn ein spiralförmiges durchlässiges Zonenband anstatt eines Satzes von konzentrischen kreisförmigen Zonen verwendet wird. Eine derartige Zonenplatte erzeugt einen Zentralpunkt, der dunkel ist, und der erste helle Streifen oder Saum würde einige wenige Wellenlängen von diesem entfernt sein. Wenn jedoch die kreisförmigen Zonen nicht perfekt bzw. genau sind und wenn das spiralförmige Muster nicht genau ist, zeigen die beiden Plattentypen Ergebnisse, die im wesentlichen ähnlich sind, und zwar generell einen hellen Fokuspunkt, der etwas größer als der ist, der durch einen Satz von perfekten

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- 18 Kreiszonen erzeugt würde. ' öl) O UO ο

Nach der vorliegenden Erfindung können die zuerst genannten Typen von Zonenplatten, das heißt eine Zonenplatte mit kreisförmigen Zonen, dadurch erzeugt werden, daß ein Lagenkörper 48 (Pig. 8) mit einem Satz von zylinderischen Lagen 47 aufgebaut wird, die aus unterschiedlich ätzbaren Materialien bestehen, und zwar auf einer zylinderischen Unterlage 46. Die Dicke der Lagen 47 ändert sich nahezu entgegengesetzt zu r, also zum radialen Abstand vom Zentrum der Unterlage 46. Daraufhin wird der Lagenkörper 48 entlang einer Ebene aufgetrennt, die lotrecht zu seiner Symmetrieachse verläuft. Die hieraus entstehende Grenzfläche hat Kreisbänder, die aus unterschiedlich ätzbaren Materialien bestehen können. Die Grenzfläche kann selektiv geätzt oder auf andere Weise mit Nuten versehen werden, um so entweder eine fertig bearbeitete Zonenplatte oder ein Kopi.ermodell herzustellen, von dem ein Gegenbild nach dem ^eplikationsverfahren geschaffen werden muß. Beispielsweise kann eine Zonenplatte, die als Linse für ein Röntgen-Mikroskop verwendet werden soll, dadurch hergestellt werden, daß mit Hilfe eines dünnen Films das Kopiermodell nachgebildet bzw. repliziert wird, worauf die Nachbildung bzw. Replik mit einem schweren Material schräg-abgeschattet bzw. abgedeckt wird. Aus einem einzelnen Zylinderkörper 48 können mehrere Zonenplatten hergestellt werden. Die gekrümmten Lagen 47 können dadurch erzeugt werden, daß der Zylinder in Umdrehung versetzt wird und auf diesen nach dem Vakuumaufdampfverfahren Materialien aufgedampft werden. Außerdem

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können zwei oder mehr öfen eingesetzt werden, um unterschiedliche Materialien zuzuführen.

Wie auch im Fall der Beugungsgitter kann eine selektive Ätzung vermieden werden, wenn man ausgewählte Lagen aus nicht durchlässigen Materialien und andere aus durchlässigen Materialien herstellt.

Wenn es gewünscht wird, kann eine elliptisch geformte Zonenplatte hergestellt werden, indem der Lagenkörper 48 entlang einer Fläche (nicht notwendig planar) aufgetrennt wird, die in einem Winkel zur Symmetrieachse liegt. Die so entstehende Zonenplatte kann zur Erzeugung eines Fokus verwendet werden, wenn das Gitter entweder für Ref.lektions- oder Streuzwecke angewendet wird.

Eine Zonenplatte mit einer spiralförmigen Nut oder mit einer spiralförmigen reflektierenden oder durchlassenden Oberfläche kann man z.B. aus einem spiralförmig aus Lagen aufgebauten Körper 50 (Fig. 9) herstellen. Dieser Lagenkörper sieht etwa wie eine Geleerolle aus und besteht aus zwei oder mehr Lagen aus unterschiedlichen Materialien, die spiralartig um einen mittleren Zylinder oder eine Welle gewunden sind. Der Lagenkörper 50 kann beispielsweise durch kontinuierliche Vakuumabscheidung von zwei Lagen auf den Zylinder 52 gebracht werden, und zwar gleichzeitig aus zwei öfen 54 und 56, während der Zylinder 52 in Drehung gesetzt wird. Die verschiedenen öfen erzeugen Ummantelungen bzw. Beläge aus unterschiedlichen Materialien mit geeignet ge-

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wählten Streu- oder Ätseigenschaften. Vorzugsweise wird .die Dichte der Moleküle in jedem der Belögestrahlen, die aus jedem Ofen hervortreten, konstant gehalten, wie auch die Winkelgeschwindigkeit der Welle 52 konstant ist. Der Niederschlagsbereich bzw. der Bereich der Abscheidung des Molekülstrahls auf der drehenden Welle wird so beschränkt₉ daß er kleiner als der volle Durchmesser der Welle ist. Hierdurch wird verursacht, daß die Dicke γοη aufeinanderfolgenden Lagen sich umgekehrt zu r ändert, wobei r der

" Radius des Körpers ist, an dem die zur Präge stehenden Lage gerade abgeschieden wird, wodurch in der fertiggestellten Zonenplatte automatisch Zonen mit genau gleichem Abstand erzeugt werden₅ und -zwar in erster Linie in Bezug auf den Sinus des Winkels., der am Fokus der Zone "gegenüberliegt«, die den. größten Durchmesser hat .· Korrekturen bei der Abstands-ί· -«j rj vailing können so durchgeführt werden₉ äaß entweder öle , i;rahidleh1ien_s der Teil der WeIIe₈ die den Strahl ausgesetzt ffirtiL otter die Winkelgeschwindigkeit des» drehenden Welle variiert werden. Mit den zur Zeit zur Verfügung stehenden Techniken ist eine Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der Welle besondere einlach und leicht, ludere bekannte Techniken₉ wie z.B',· IUlckführungen fön Lagendickenmessungen, können ebenfalls verwendet werden, um den Ibscheidungsprozeß zu steuern_P wodurch sichergestellt wird₉ daß man Lagen von gewünschter Dicke erhält,,

Die Zonenplatte wird fertiggestellt., indem der Körper 50 quer zu seiner Sysiietpieaelise aufgeschnitten WiM₉ selektiv die geschnittene Oberfläche geätst wird«, Gia Heplilmtionsforgang

durchgeführt wird usw., wie vorher beschrieben wurde. Wenn es erwünscht wird, kann das Ätzen auch entfallen, wenn man die Lagen selektiv bzw. wahlweise undurchlässig oder durchlässig ausführt, wie schon gesagt wurde.

Ein anderes Verfahren zur Erzeugung eines Linienfokussierungsbeugungsgitters besteht darin, daß entweder der zylinderische Lagenkörper 48 oder der Körper 50 entlang oder parallel zu seiner Symmetrieachse aufgetrennt wird. Die Fig. 10 zeigt eine Fläche 58, die dadurch entstanden ist, daß der Lagenkörper 50 entlang der Linie 10 - 10 aufgeschnitten wurde. Nachdem der selektive Ätzvorgang durchgeführt ist, wird die Oberfläche 58 Nuten mit einem Abstand zueinander aufweisen, der für ein Linienfokusgitter erforderlich ist. Natürlich braucht auch hier der Ätzvorgang nicht vorgenommen zu werden, wenn die Lagen des Körpers 50 wahlweise bzw. selektiv aus durchlässigen und nicht durchlässigen Materialien bestehen.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Zonenplatten oder mit ähnlichen Konturen versehenen Körpern wird anhand der Fig. 11 und 12 erläutert. Zunächst wird ein Lagenkörper 60, der planare selektiv ätzbare Lagen von gleicher Dicke aufweist, mit Hilfe der vorher beschriebenen Techniken hergestellt. Danach wird der Körper so geschnitten, daß eine dreidimensional gekrümmte Fläche 62 entsteht, die zu einer Achse 63 symmetrisch ist, welche lotrecht zu den Lagen des Körpers 60 verläuft. Die Krümmung der Fläche 62 ist so gewählt, daß die auf der Oberfläche entstehenden Bänder den gewünschten Abstand halten. Bei einer Zonenplatte, in der sich der Zonenabstand nahezu

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umgekehrt zu r ändert, wie oben beschrieben wurde₉ stellt die Oberfläche, die den gewünschten Zonenabstand gibt,, nahezu ein Rotatlonsparabolold dar. Die Fläche 62 hat eine solche Krümmung bzw. Kurvenform.

Daraufhin wird die Oberfläche selektiv geätzt und repliziert bzw. nachgebildet. Die Nachbildung wird dann platt gemacht und bildet somit eine Zonenplatte. Die mit der Abplattung zusammenhängenden Deformationen können berücksichtigt werden,, indem die genaue Kurvenform der Oberfläche 62 gewählt wird. Die Replik bzw. Nachbildung kann vorteilhaft dadurch abgeflacht bzw. abgeplattet werden, daß sie als Wandung in einer gasdichten Kammer verwendet wird und daß eine Druckdifferenz zwischen der Kammer und dem umgebenden Medium auf der anderen Seite der Nachbildung erzeugt wird. Die Fläche 62 kann konkav oder konvex sein, und die Nachbildung kann in dem notwendigen Maße deformiert werden, um den schließlich gewünschten Zonenabstand zu schaffen.

Eine Oberfläche mit konzentrischen Zonen von einer Breite, die mit dem Radius R ansteigt, kann so erzeugt werden, wie im Zusammenhang mit den Fig. 13 und I¹I erläutert wird₉ die einen Lagenkörper mit Lagen von gleicher Dicke jedoch aus unterschiedlich ätzbaren Materialien zeigen. Die Oberfläche des Körpers wurde zu seinem symmetrischen Rotationskörper mit einer kuppenförmigen bzw. abgeknickten Umrißlinie geformt₉ wie bei 66 angedeutet ist. Die geformte Oberfläche 66 wird dann selektiv geätzt und nachgebildet;, worauf die Nachbildung abgeflacht oder auf andere Weise deformiert wirdj, um die

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gewünschte Oberfläche zu schaffen.

Nach der vorliegenden Erfindung können Oberflächen mit genau definierten krummlinigen Bändern aus bestimmten Materialien durch Belegen oder durch Ummanteln einer gekrümmten Unterlage hergestellt werden. Die Krümmung der Unterlage kann dabei entweder zwei- oder dreidimensional sein. Diese Technik zur Oberflächenformierung wird anhand der Fig. 15 und 16 erklärt, die eine Zonenplatte 68 zeigen, die durch Anwendung dieser Technik entstanden ist. Eine Unterlage 70 mit einer dreidimensional gekrümmten sphärischen oberen Oberfläche hat eine Anzahl von Lagen 72 von gleicher Dicke auf ihrer Oberfläche. Diese Lagen werden geschnitten, geläppt bzw. geschliffen und poliert, um eine flache Grenzfläche 74 zu erzielen, welche die Kanten der Lagen 72 als Gruppe von konzentrischen Bändern zeigt. Vorzugsweise werden die Bänder aus unterschiedlichen Materialien zusammengestellt derart, daß die Oberfläche 74 selektiv zur Herstellung der endgültigen Zonenplatte 68 geätzt werden kann. Eine Ätzung ist nicht notwendig, wenn man eine reflektierende oder streuende Zonenplatte haben will. Anstatt dessen können die Lagen aus Materialien mit geeigneten Streueigenschaften gefertigt werden.

Zonenplatten mit einer relativ großen Anzahl von Zonen können aus einem solchen Aufbau bestehen, wie der in den Fig. 15 und 16 gezeigte, der eine relativ kleine Anzahl von Lagen 74 auf der Unterlage 70 hat. Dieses Ergebnis wird mit einem Verfahren erzielt, welches anhand der Fig. 25 erläutert wird. Zuerst wird der in dieser Figur gezeigte Lagenkörper entlang

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einer Linie aufgeschnitten, die den oberen Teil bzw. die Krone der Unterlage 70 tangiert, worauf ein Poliervorgang und ein selektives Ätzen folgt. Eine oder mehrere Repliken bzw. Nachbildungen 125 (Fig. 25) des mittleren Teils der Oberfläche werden hergestellt. Daraufhin wird der Körper geläppt oder abgeschliffen bis auf ein neues Niveau, worauf eine Ätzung nachfolgt und die ringförmigen Nachbildungen 126 gebildet werden. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis weitere ringförmige Nachbildungen 128, 130, 132 und 134 hergestellt sind. Jede Replik ist so dimensioniert, daß sie um die nächste innere paßt. Die Krümmung der Unterlage wird durch die Erfordernisse hinsichtlich der Ringabstände in jeder Nachbildung bestimmt. Als Ergebnis ergibt sich eine zusammengesetzte Zonenplatte 136 mit eng aneinanderliegenden Zonen.

Der In Fig. 15 gezeigte Aufbau kann ebenfalls zur Darstellung einer Querschnittsansicht eines Linienfokussierungsbeugungsgittere verwendet werden. Es ist zusammengesetzt aus einer zweidimensional gekrümmten Unterlage mit Lagen 72 von gleichförmiger Dicke. In diesem Fall ist die Aufsicht auf den Aufbau im wesentlichen dem in Fig. 10 gezeigten Bild gleich.

Jede der zwei- oder dreidimensional gekrümmten Oberflächen kann nachgebildet und schräg-abgeschattet werden oder auf andere Weise behandelt werden, wie vorher beschrieben wurde.

Die in die Lagen 72 geführten Schnitte brauchen keine flache Oberfläche zu bilden. Die Schnitte können also beliebige zwei- oder dreidimensionale gekrümmte Form haben, die zur

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Herstellung einer speziellen Zonenoberfläche gewünscht wird. Die Form des Schnittes kann ebenfalls zur Steuerung des Zonenabstands ausgenutzt werden.

Ein Vorteil der Verwendung von krummlinigen Unterlagen besteht darin, daß die Bedeckungsverfahren bzw. Ummantelungsvorgänge vereinfacht werden und daß gleichfalls die Herstellung von gekrümmten Oberflächen erleichtert bzw. vereinfacht wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Lagen von gleichförmiger Dicke sein können. Somit können also monomolekulare Lagen 72 benutzt werden, wodurch eine große Genauigkeit in Bezug auf die Zonenformierung erzielt wird.

In allen den Fällen, bei denen eine gekrümmte oder schräg verlaufende Unterlage verwendet wird, sollten die Einflüsse der Krümmung oder des Schrägverlaufs auf den Lagenformierungsvorgang berücksichtigt werden. Beispielsweise erzeugt ein Atomstrahl-Vakuumabscheidungsverfahren eine Lage auf einer Oberfläche, deren Dicke von dem Winkel abhängt, den diese Oberfläche zur Richtung des auftreffenden Strahls hat. Wegen dieses Effekts braucht die gekrümmte Unterlage in den Fig. 15 und 19 nicht genau paraboloidförmig zu sein. Auf gleiche Weise sollte die Verformung einer zusammengesetzten gekrümmten Nachbildung, wenn diese abgeflacht wird, berücksichtigt werden, und zwar bei der Auswahl der gekrümmten Fläche für den begrenzenden Schnitt bzw. Grenzschnitt. Beide Verformungsarten können in gewissen Fällen vorteilhaft zur Steuerung der Abstände des Gitters eingesetzt werden.

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Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Zonenplatten wird anhand von Pig. 19 erläutert, die eine Unterlage 84 zeigt, die nach Art einer Fresnel-Linse geformt ist und eine Vielzahl von Lagen 87 auf ihrer mit Rücken bzw. Vorsprüngen versehenen Oberfläche aufweist. Eine flache Fläche wird entlang der Linie 86 an den Spitzen der Rücken 86 durch einen Schneidvorgang erzeugt, um so eine Oberfläche mit konzentrischen kreisförmigen Bändern oder Zonen zu erzeugen, die durch die Lagen 87 gebildet werden. Ein stufenartig sich ändernder Abstand zwischen den Bändern wird geschaffen, indem die konvexe Krümmung der oberen Oberflächen der Linsenrücken variiert wird. Eine konkave Krümmung kann zur Erzeugung eines ähnlichen Effekts ebenfalls verwendet werden. Der so erzeugte stufenartige räumliche Abstand ist nahezu der, der für eine Zonenplatte erforderlich ist. Die Form der Rücken bzw. Vorsprünge kann so gewählt werden, daß eine Kurvenform entsteht, die genau für die Konstruktion einer Zonenplatte geeignet ist. Die Lagen 87 haben vorzugsweise unterschiedliche Ätzeigensciiaften. Die Schnittfläche wird selektiv geätzt und behandelt, um schließlich die fertiggestellte Zonenplatte 88 zu erzielen. Es sei hier bemerkt, daß die vorausgehende Behandlung sehr ähnlich zu der ist, die im Zusammenhang mit Fig. 18 zur Bildung eines linienfokussierenden Beugungsgitters beschrieben wurde.

Die Zonenplatte 88 kann eine relativ große Anzahl von Zonen mit nur einer relativ geringen Anzahl von Lagen aufweisen. Wenn beispielsweise eine Unterlage mit eintausend Rücken bzw. Vorsprüngen mit eintausend Lagen abgedeckt würde, so würde eine Zonenplatte mit einer Million Zonen entstehen. Dem

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Schleif- bzw. Läppvorgang kann ein Ätzverfahren, ein Nachbildungsverfahren und eine schräge Abdeckung usw. folgen, wie oben erläutert wurde.

Ein Verfahren zum genauen Läppen bzw. Schleifen der in den Fig. 17 bis 19 gezeigten Lagenkörper bis auf die Spitzen der Rücken' auf der Unterlage wird im Zusammenhang mit Fig. erläutert, die einen vergrößerten Teil des Aufbaus nach Flg. zeigt. Die Unterlage 84 ist aus einem Material hergestellt, welches für eine Strahlung aus einer mit 97 bezeichneten Quelle transparent ist. Die Strahlung z.B. sichtbares Licht und das Material kann Glas sein. Die erste Lage 89 auf den Vorsprüngen ' 83 ist lichtundurchlässig. Während die Lagen 87 geläppt werden, wird Licht oder andere Strahlung durch den Boden der Unterlage 8*1 geschickt. Der Läppvorgang wird abgestoppt, wenn das Licht oder die andere Strahlung anfängt, aufgrund der Entfernung der undurchlässigen Lage 89 durch die Spitzen der Vorsprünge zu treten. Diese Technik kann ebenfalls angewendet werden, um die Fläche 7 ^ bis zur Krone bzw. zum oberen Teil der Unterlage 70 in dem in den Fig. 15 und l6 gezeigten Aufbau zu läppen bzw. zu schleifen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen bedecken die mit einer Auflage versehenen Lagen die gesamte Oberfläche der Unterlage. Jedoch brauchen die Lagen nicht die gesamte FLäche zu überdecken, sie können vielmehr jedes für eine bestimmte

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Konstruktion gewünschte und erforderliche Ausmaß haben. Die folgende Beschreibung einer Anwendung der vorliegenden Erfindung auf die Konstruktion von Präzisionsblenden und Körpern mit Schlitzen wird diese Tatsache verdeutlichen.

Präzisionsmasken werden z.B. zur Steuerung der selektiven Abscheidung von Material verwendet, um auf einer Oberfläche ein Muster zu erzeugen, wie es z.B. in der HalbleiterIndustrie und anderswo erforderlich ist. Eine Blende 98 dieser Art ist W in Fig. 22 gezeigt. Die Abdeckung bzw. Blende 98 hat lange, dünne und fingerartig ineinander eingreifende öffnungen, durch die Material abscheiden bzw. niederschlagen kann. Diese Maske 98 kann vorteilhaft bei der Herstellung des Elektrodenaufbaus für Kadmiumsulfid-Photozellen verwendet werden. Metall wird durch die öffnungen in der Maske nach dem Verdampfungsverfahren auf einem Film aus Kadmiumsulfid niedergeschlagen, um den elektrischen Leiteraufbau zu bilden, an den die elektrischen Zuleitungen anschließend angeschlossen werden.

Nach der Erfindung wird eine Unterlage 99 vorgesehen, die aus einem ersten Material besteht, das relativ widerstandsfähig gegen ein bestimmtes Ätzmittel ist. Eine Lage aus zweitem Material, welches relativ empfindlich gegen das gleiche Ätzmittel ist, wird auf die obere Oberfläche der Unterlage 99 gebracht. Die rechte Ecke der Unterlage bleibt jedoch unbedeckt. Die Bedeckung bzw. die Abdeckung der rechten Ecke wird mit Hilfe von Blenden oder auf andere bekannte Weise verhindert.' Andererseits kann auch die gesamte Oberfläche mit

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einem Belag versehen sein, worauf die rechte Ecke des Belags auf beliebige Weise entfernt werden kann. Der Belag bedeckt dann den Rest der oberen Oberfläche der Unterlage.

Als nächstes wird ein Material, welches gegen Ätzung resistent ist und gleich dem Material der Unterlage sein kann, über die gesamte erste Lage gebracht, und zwar mit Ausnahme des Teils links vom Punkt 102. Die rechte Ecke der zweiten Lage erstreckt sich ebenfalls nach unten und bedeckt die rechte Ecke der Unterlage 99. Daraufhin wird eine dritte Lage aus ätzbarem Material auf die zweite Lage gebracht, so daß alle Teile rechts vom Punkt 106 einschließlich eines Teils überdeckt wird, der sich nach unten über die Kante bzw. Ecke der zweiten Lage im Bereich 108 erstreckt. Dann wird eine andere Lage aus einem gegen das Ätzmittel resistenten Material über die dritte Lage bis zu einem Punkt 110 gebracht. Hierauf wird dann eine weitere Lage aus ätzbarem Material so angeordnet, daß sie den gesamten bisher entstandenen Aufbau überdeckt, und zwar mit Ausnahme des Teils rechts vom Punkt 112. Eine andere Lage aus einem gegen Ätzung resistenten Material wird dann über diesen Aufbau bis zum Punkt 116 gebracht. Daraufhin wird eine weitere Lage aus ätzbarem Material vom Punkt 118 und nach rechts über die gesamte Oberfläche des bisher entstandenen Aufbaus gelegt, und zwar einschließlich des Teils 120. Eine relativ dicke Lage 122 aus einem dem Ätzmittel widerstehenden Material wird als nächstes über die gesamte Oberfläche des Aufbaus geformt, indem z.B. der Lagenkörper in das Material eingetaucht wird, aus dem die Unterlage 19 besteht. Der Lagenkörper wird geschnitten bzw. aufgetrennt und poliert bzw. geschliffen, und

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zwar quer zur Oberfläche 99 der Unterlage, worauf ein Ätzvorgang angeschlossen wird, so daß das ätzbare Material bis zu einer bestimmten Tiefe entfernt wird, während das erste Material durch das Ätzmittel relativ unbeeinflußt bleibt. . - _ .

Die geätzte Oberfläche wird dann in einen Körper 124 (Fig. 23) aus gehärtetem Plastikmaterial eingebettet, der als Abstützung bzw. Lager wirkt. Wie aus Fig. 24 hervorgeht, wird der größere Teil des Lagenkörpers vom Körper 124 abgetrennt, und die Oberfläche wird geläppt und poliert, und zwar bis auf eine derartige Höhe, daß nur eine dünne Scheibe des Lagenkörpers im Block 124 eingebettet bleibt. Das Läppen und Polieren erfolgt bis zu einer solchen Tiefe, daß das gesamte ätzbare Material entfernt ist und nur die länglichen und fingerartig ineinander eingreifenden öffnungen verbleiben. Dann wird eine mechanische Stütze an der dünnen Lage angebracht, während sie im Block 124 gehalten und abgestützt wird. Die verwendete Lagerung bzw. Halterung sollte so geformt sein, daß sie nicht die öffnungen der Blende bzw. Abdeckung blockiert. Der Körper 124 wird dann durch geeignete Techniken und Einrichtungen entfernt, und die Blende ist fertiggestellt. Eine Vielzahl von Masken kann einfach dadurch hergestellt werden, daß der Lagenkörper in viele dünne Blätter aufgetrennt wird und daß jedem dieser Blätter eine Halterung bzw. Stütze zugeordnet wird.

Die ineinander eingreifenden öffnungen in der Blende haben sehr genaue Abmessungen, weil diese durch die Dicken der abge-

schiedenen Lagen gesteuert werden, und die Dicke der Lage kann mit großer Genauigkeit kontrolliert und beeinflußt werden.

Es können eine Vielzahl von Masken mit länglichen öffnungen übereinander angeordnet werden, um mehrere Komplexe Maskenbzw. Blendenmuster mit einer Präzision zu schaffen, die bisher nicht erreicht werden konnte. Beispielsweise können kleine Materialpunkte an genau festgelegten Stellen abgesetzt bzw. abgeschieden werden durch ein Gitter, welches durch Kreuzung zweier gitterförmiger Blenden nach der Erfindung gebildet wird.

Man wünscht oftmals, einen Körper mit einem sehr engen und genauen Schlitz in optischen und anderen Systemen zu verwenden. Solche Schlitze können einfach mit dem oben beschriebenen Lagenverfahren hergestellt werden. Für optische Zwecke wird eine undurchlässige Unterlage 90 (Fig. 20) mit einer flachen Fläche 91 vorgesehen, wenn ein gerader Schlitz gewünscht wird, und eine Unterlage 92 (Fig. 21) mit einer gekrümmten oberen Oberfläche 93 wird vorgesehen, wenn ein gekrümmter Schlitz erforderlich ist. Die Oberfläche 91 oder 93 wird dann mit einer dünnen Lage 96 aus transparentem Material bedeckt. Abschließend wird die bedeckte bzw. ummantelte Unterlage in einer dicken Lage aus undurchlässigem Material eingebettet, und eine dünne Scheibe wird von diesem Körper abgetrennt, und zwar entlang einer senkrecht zur Oberfläche 91 oder 92 verlaufenden Ebene. Die Oberfläche der dünnen Scheibe hat ein Aussehen, wie es entweder aus Fig. 20 oder 21 hervorgeht. Diese Scheibe hat

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einen dünnen transparenten Schlitz, dessen Breite gleich der Dicke des transparenten Belags 96 ist, der auf die Fläche des nicht durchlässigen Körpers gebracht wurde. Andererseits kann die Lage 96 aus einem relativ ätzbarem Material hergestellt werden, während die Materialien der Unterlage 90 oder 92 und der Belag 94 aus relativ unätzbarem Material bestehen. Der Körper wird dann selektiv geätzt, um die Lage bis zu einer gewissen Tiefe zu entfernen, worauf ein dünnes Flattenstück bzw. eine Scheibe an der Stelle weggeschnitten wird, um eine längliche Öffnung dort entstehen zu lassen, wo vorher die Lage 95 war.

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Tiele AbScheidungsprozeßse, mit denen lagen hergestellt werden können,haben den unangenehmen Nachteil, daß auf den Oberflächen der Lagen unregelmäßigkeiten erzeugt werden, die graduell ansteigen, je mehr lagen niedergeschlagen bzw. abgesetzt werden. Das Elektroplattieren ist ein Beispiel ■ für ein Verfahren mit diesen Problemen. Es ist möglich, solche störenden Einflüsse auf ein extrem niedriges Maß herabzusetzen, indem ein Aufdampfverfahren angewendet wird. Jedoch tritt auch bei solchen Verfahren das Problem auf, daß feste Partikel beim Ausstoßen aus der Verdampfungsvorrichtung manchmal die Oberlläche erreichen, auf der Material abgesetzt werden soll. Nach der Erfindung können solche Unzulänglichice it en dadurch korrigiert werden, daß gelegentlich während der Herstellung der lagen eine lage aufgebracht wird, die nach einem Verfahren hergestellt wird, durch das die Unregelmäßigkeiten geglättet werden. Diese glättende lage kann beispielsweise eine lage sein, die durch die sog. Spannungsglättung bzw. Spannungspolierung gebildet wird. Dieses wird durch eine Flüssigkeit erreicht, deren Viskosität langsam von einem relativ niedrigen Wert auf einen relativ hohen Wert anwächst, so daß die Oberflächenspannung und die Viskositätsdämpfung zusammenwirken, um eine Oberfläche zu schaffen, die unter mikroskopischen Verhältnissen gesehen extrem glatt und eben ist. Das Spannungsglättungsverfahren ist im einzelnen in der USA-Patentanmeldung Nr. G13 858 beschrieben. Ein Beispiel für eine nach diesem Verfahren geglättete Oberfläche ist eine durch Feuer polierte Glasober- * fläche, die durch einen Tauchvorgang aufgebracht wird. Ein anderes Beispiel ist eine Oberfläche aus ausgehärtetem Epoxy-

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BAD ORIGHNAL

Material, die durch Eintauchen in einen nicht ausgehärteten Epoxy-Harz gebildet ist. Die Oberfläche der spannungspolierten Lage kann viel glatter sein als die Oberfläche, die sie trägt bzw. abstützt, so daß solche lagen dem gewünschten Zweck dienen, die vorerwähnten Ungenauigkeiten und Unreinheiten bei aufeinanderfolgenden lagen auszuschalten. Eine Gittervorrichtung nach der Erfindung kann eine relativ große Anzahl von Lagen aufweisen. Bei einer Reihe von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ist es vorteilhaft, bei relativ seltenen Intervallen verschiedene spannungspolierte lagen zu schaffen. In einigen Fällen kann es sein, daß diese Lage dicker sein muß als die anderen Lagen. Wenn das so ist, kann ihre Dicke ein ganzes Vielfaches der Dicke der anderen Lagen sein. Das Vorhandensein einiger solcher dicken Lagen unter den vielen dünnen Lagen braucht keinen bemerkenswerten Schaden im Zusammenhang mit der Genauigkeit der Giitervorrichtung entstehen au lassen.

Es kann ein sog. Flüssigkeit- in - Flüssigkeit-Gießprozess angewendet werden, um Lagen herzustellen, die nicht besonders durch Schwerkräfte beeinflußt werden und die aus diesem Grunde normalerweise dicker ausgebildet werden können als normale getauchte Lagen. Die gegossene Lage wird durch und in einem Flüssigkeitsgleichgewicht mit einer geeigneten Flüssigkeit von etwa gleichem spezifischem Gewicht gehalten bzw. gestützt. Daraufhin wird die Viskosität der gegossenen Lage von einem relativ niedrigen auf einen relativ hohen Wert erhöht. Beispielsweise könnte eine Lage aus einem mit einem Katalysator versehenen und noch nicht ausgehärteten Epoxy-Material auf einer Unterlage in einer Flüssigkeit ge-

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tragen werden, die ungefähr das gleiche spezifische Gewicht hat, während sie langsam zwecks Bildung einer spannungspolierten Lage ausgehärtet wird. Dieses Verfahren ist insbesondere "bei solchen Anwendungsfällen von Interesse, bei denen man eine hohe Genauigkeit für den zusammengesetzten Körper fordert, wie also z.B. beim Formen von Körpern, aus denen Zonenplatten hergestellt werden, und u.A. auch bei solchen Anwendungsfällen, in denen man die Herstellung von lagen in einem weiten dicken Bereich wünscht.

Bei der Herstellung von zusammengesetzten Lagenkörpern aus

verschiedenen Materialien besteht an sich kein besonderer Grund, die aufeinanderfolgenden Lagen nach derselben Technik abzuscheiden bzw. abzusetzen. Es ist weiterhin auch nicht notwendig, daß die die Lagen bildenden Materialien zu der Zeit in ihrer endgültigen Form vorliegen, wenn sie in nachfolgenden Lagen eingebettet werden. Es können beispielsweise Plastikmaterialien zur Anwendung gelangen, bei denen ein Aushärten erforderlich ist, wobei dann das Härten vorgenommen werden kann, nachdem der Lagenaufbau beendet ist oder zu einem anderen beliebigen Zwischenzustand. Einige Lagen können durch einen Gefriervorgang verfestigt werden, wenn sie hergestellt werden, oder sie können aus einem durch Hitze zersetzbarem Material bestehen, worauf dann andere Lagen auf ihnen abgesetzt werden. Die gefrorenen oder zersetzbaren Lagen können dann auf· grund des Wechsels vom festen zum gasförmigen oder flüssigen Zustand zum Verschwinden gebracht werden, wenn der Körper auf die Temperatur gebracht wird, bei der er verwendet oder weiterverarbeitet werden soll. Auf diese Weise können Hohlräume in-

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nerhalb der Körper zurückgelassen werden, lagen aus Plastikmaterial können nach Herstellung der lagen durch Strahlung polymerisiert werden, während Metalle durch Erhitzung und Diffusion legieren dürfen usw. Die chemische Diffusion und Substitution kann angewendet werden, um die Eigenschaften . . der ausgewählten Materialien nach lagenherstellüng abzuwandeln, wie es z.B. beim chemischen Anlassen oder Tempern von Glas, beim Dotieren von Halbleitern, beim Härten von Metal-' len usw# der Fall ist. Keramische Werkstoffe können mit Feuer behandelt werden, während mit Farbstoffen'versehene lagen gebleicht werden können usw.

Gemäß der Erfindung hergestellte Gittervorrichtungen können

hohes
ein sehr Auflösungsvermögen haben. Somit sind diese Gitter sehr gut geeignet' für die Anwendung bei Str&hlungen von extrem kurzer Wellenlänge, also z.B. bei Röntgenstrahlung, und ebenfalls bei Neutronen mit geringer Energie. "

Die beschriebenen Gittervorrichtungen werden im allgemeinen zur Modulation von elektromagnetischer Strahlung oder von Partikelstrahlung verwendet', indem die Strahlung gegen die Grenzfläche des lagenkörpers gerichtet wird,' Somit wird bei Beugungsgittern und Zonenplatten die Strahlung gegen die Grenzfläche des lagenkörpers oder gegen eine Replik oder Nachbildung der Grenzfläche gerichtet, und die reflektierte oder durchgelassene Strahlung wird gesammelt oder auf bekannte Art ' beobachtet. Bei optischen Schlitzen und Blenden wird die Strahlung moduliert, indem sie gezwungen wird, durch enge öffnungen zu laufen, wie oben schon beschrieben wurde.

Einige Verfahren und Vorrichtungen, die nach oberflächlicher

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8AD ORIGINAL

Betrachtung den bisher beschriebenen ähnlich sind, sind z.B. in den U.S.A.-Partenten 1 966 817, 2 266 349 und 3 265 beschrieben. In keiner dieser Patentschriften sind jedoch die vorteilhaften Verfahren und Vorrichtungen nach der Erfindung beschrieben, durch die Gittervorrichtungen geschaffen werden, bei denen die Abstände zwischen den Nuten äußerst genau gehalten sind und die ein hohes Auflösungsvermögen haben.

Aus einzelnen lagen hergestellte Körper zur Verwendung in sogenannten Bragg¹sehen Kristallstreuspektrometern für Röntgenstrahlen sind bekannt. Hierzu wird auf folgende Literatur verwiesen: " An X-Ray Method of Determining Rates of Diffusion In The Solid State", DuMond and Yuotz, 11 Journal of Applied Physics, pp. 357-365 (Mai,1940); »X-Ray Diffraction Ba Multilayered Thin-Film Structures and Their Diffusion", Dinklage, 38 Journal of Applied Physics, pp. 3781-3785 ( (August,1967). Bei solchen bekannten Vorrichtungen werden Röntgenstrahlen durch einen Iiagenstapel geschickt und zurück durch den Lagenstapel gestreut. Eine solche Anordnung stellt keine Gittervorrichtung dar und hat auch nicht die relativ hohe Wirksamkeit und das Auflösungsvermögen der vorher beschriebenen Vorrichtungen.

Der Erfindungsgegenstand kann insbesondere geeignet bei der Herstellung von Brechungssystemen für Neutronen eingesetzt werden. Transmissionsgitter und Zonenplatten mit offenen Räumen als durchlassende Teile sind vorteilhaft bei der Fokussierung von Neutronen./Fokusslerungsgitter nach der Erfindung sind auch geeignet für den Aufbau von Mikroskopen und insbe-

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sondere für Mikroskope zur Beobachtung des Aufbaus von kristallisierbaren und anderen organischen Molekülen.Durch die vorliegende Erfindung ist auch die Möglichkeit gegeben, fokussierende Zonenplatten für Neutronenmikroskope zu schaffen. Ein solches Mikroskop hat den Vorteil, daß Neutronen von geeigneter Wellenlänge (z.B. 10 Ä ) so niedrige Energien haben, daß sie dem beobachteten Objekt oder der beobachteten Substanz nur relativ wenig schaden. Beispielsweise können die Neut'ronenenergien der mittleren kinetischen Energie von Molekülen in einem Objekt entsprechen, welches bis auf etwa 4° Kelvin abgekühlt ist.

Es können natürlich verschiedene Änderungen an den vorher beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. Außerdem können die Verfahren und Vorrichtungen nach der Erfindung auch für andere Anwendungszwecke, die hier nicht beschrieben wurden, eingesetzt werden. Es ist s„B. allgemein bekannt, daß Gitter auch als Polarisatoren verwendet werden können, was auch bei den Gittern naeh dieser Erfindung möglich ist.

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Claims

PATENTANWÄLTE

DR. HUGO WiLCKEN · DIPL.-ING. TH. WILCKEN 1805058

D - 84 LOBECK. BREITE STRAMK Bt-84

22.Oktober 1968 Th.W./l Anmelder:

FREDERICK W. KANTOR, New York, New York 10025, U.S.A.

610 West 114th Street

Patentansprüche

1. Optische Gittervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Körper mit einer mit Auszaclaungen bzw. Riffelungen versehenen " Oberfläche,'durch eine Anzahl von parallel aufgebauten Lagen auf den Riffelungen, die an einer Grenzfläche enden bzw. auslaufen, welche sich im allgemeinen quer zum Verlauf der lagen erstreckt, wobei die Endkanten bzw. begrenzenden Kan-< ten von abwechselnden lagen von der Grenzfläche zurückstehen bzw. in Bezug auf diese ausgenommen sind. ι

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die j begrenzende Fläche im wesentlichen flach ist und in einer Ebene verläuft, die parallel zu der Ebene liegt, welche die Spitzen der Riffelungen bzw. Auszackungen verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ■ Neigungswinkel jeder Riffelung der gleiche ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche jeder Riffelung gekrümmt ausgebildet ist und daß die Krümmungen der Riffelungen in Bezug aufeinander in einem mathematischen Verhältnis stehen, derart, daß der Abstand zwischen den Grenzkanten von aneinander angrenzenden ,

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* LOb.* (0451) 7 5SM, Mvet. Or. H. WlWwi, Curou (MJOS) «β . MpMi*. Th. WIIAw,- Ub.dc (0451) 401114 Bonk» Comm.rxbank A. G., Rl. LObKk, Kto.-Nr. »0117 PottidtwJki Homburg INI It

BAD

. ' lagen abgestuft ist und die Vorrichtung auffallende Strahlung fokussiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Zonenplatte, bei der die Riffelungen symetrisch in Bezug auf* die Mittelachse der Platte liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszackungen bzw. Riffelungen die Form einer Presnelschen Linse haben.

7. Optische Gittervorrichtung, gekennzeichnet durch einen starren bzw. festen Körper, der aus einer Anaahl von im allgemeinen länglichen, im wesentlichen parallelen und formgerecht aufgebauten lagen besteht,, die an einer krummlinigen baw. gebogenen Grenzfläche auslaufen, die quer eur Richtung der lagen verläuft, wobei ausgewählte Grenzkanten der lagen, die bei festgelegten Intervallen bzw«, Zwischen- ._v räumen auftreten, von dieser Pl&che zurückstehen bzw«, in Bezug auf diese ausgenommen sind und wobei der Abstand zwischen den Kanten von aneinander anliegenden Lagen- .sich mit dem Winkel zwischen der lage und der Grenzfläche ändert«,

8. Optische Gittervorrichtung, gekennzeichnet durch einen Körper mit einer Oberfläche, die eine Replik bzw» Nachbildung der Grenzfläche nach Anspruch 7 darstellt,

9. Vorrichtung nach Anspruch 7«· dadurch gekennzeichnet, daß die "begrenzende Oberfläche ■ biw· Grenzfläche eine Drehfläciie um eine Achse darstellt,, die aenkreclit au den lagen verläuft_β

10« Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennEfclchnet, daß die

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BAD ORIQiNAl.

Grenzflache nahezu halbkugelförmig ist.

11. Vorrichtung nach Aaspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfläche kuppenförmig verläuft, bzw. einen Wendebzw. Kniclqpunkt aufweist.

12. Beugungsgitter, gekennzeichnet durch einen Körper mit einer Anzahl von parallel aufgebauten Lagen, die an einer Grenzfläche auslaufen, welche sich im allgemeinen quer zum Verlauf der lagen erstreckt, wobei die Endkanten von abwechselnden Lagen in Bezug auf die Grenzfläche ausgenommen bzw. vertieft sind und jede der Lagen aus mindestens zwei Materialien zusammengesetzt ist, die unterschiedliche Ätzbarkeitseigenschaften in Bezug auf ein ausgewähltes Ätzmittel haben, und wobei sich die relative Konzentration der Materialien von einem Teil zum nächsten jeder Lage graduell ändert.

13. Optische Blende, gekennzeichnet durch einen festen Körper aus einer Anzahl von im allgemeinen länglichen, im wesentlichen parallel verlaufenden und formgetreu aufgebauten Lagen, die an einer Grenzfläche auslaufen, welche sich im allgemeinen quer zur Richtung der Lagen erstreckt,wobei Teile der Endkanten bzw. begrenzenden Kanten von ausgesuchten Lagen in Bezug auf diese Fläche ausgenommen bzw. vertieft sind und wobei die Ausnehmungen sich völlig durch den Körper erstrecken, um in diesem Löcher zu bilden.

14. Optische Gittervorrichtung, gekennzeichnet durch einen starren Körper, der aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallelen und paraboMdförmigen, unverformt aufgebauten Lagen besteht, die bei einer im wesentlichen flachen Grenzfläche aus-

. laufen, welche sich ^.uer zur Richtung der Lagen erstreckt,

~ 4 ORIGINAL INSPECTED

wobei mindestens ein ausgewählter Teil der Grenzkante von mindestens einer ausgewählten Lage in Bezug auf die Fläche ausgenommen bzw. vertieft ist.

15. Verfahren zur Herstellung einer optischen Gittervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufgebauter lagenkörper angefertigt wird, indem Materiallagen übereinander abgesetzt werden und eine Grenzfläche gebildet wird, die sich quer zu den lagen erstreckt, wobei die lagen unverformt bzw. formgetreu belassen werden, daß Material von mindestens einem ausgewählten Grenzteil von einer lage entfernt wird, um mindestens eine längliche Ausnehmung in der Grenzfläche zu bilden, daß die lagen auf einer Unterlage gebildet bzw. geformt werden, die eine Vielzahl von Zacken, Vorsprüngen oder Rücken aufweist, welche eine freiliegende Oberfläche haben, die spitz zu einer Ebene verlaufen, welche die Spitzen der Zacken bzw. Rücken verbindet.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegenden Oberflächen der Rücken gewölbt und mit einer länge ausgebildet werden, die sich so ändert, daß der Abstand zwischen den begrenzenden Kanten von aneinanderliegenden lagen so abgestuft wird, daß von der auftreffenden■Strahlung ein· Fokus entsteht.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als ' ■; Unterlage ein Bauteil verwendet wird, welches im wesentlichen die Form einer Fresnellinse hat.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die

'* Grenzfläche so geformt wird, daß sie auf die Spitzen der

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•Rücken bzw. Vorsprünge trifft, daß die Unterlage aus einem ßtrahlungsdurchlässigen Material hergestellt wird, daß die erste lage auf der Unterlage aus undurchlässigem Material gefertigt wird, daß beim Herstellen der Grenzfläche die Lagen graduell bis auf die Spitzen weggeschnitten werden, während Strahlung durch die Unterlage in Richtung auf die Spitzen geleitet wird, und daß der Schneidvorgang abgestoppt wird, wenn die Strahlung durch die Spitzen läuft.

19. Verfahren zur Herstellung einer optischen Gittervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Lagen aufgebauter Kör- · per hergestellt wird, indem Lagen aus ersten und zweiten unterschiedlich ätzbaren Materialien aufeinandergelegt werden, daß eine Grenzfläche geschaffen wird, die quer durch die Lagen verläuft, wobei die Lagen nicht verformt werden, daß die Grenzfläche chemisch geätzt wird, um Material aus ausgewählten Grenzteilen von ausgewählten Lagen zwecks Bildung von länglichen Ausnehmungen in der Grenzfläche entfernt wird und daß ausgewählte Lagen aus einer Mischung aus ersten und zweiten Materialien hergestellt werden, wobei die Konzentration dieser Materialien in Bezug aufeinander sich in jeder der ausgewählten Lagen ändert, und zwar entsprechend der durch den Ätzvorgahg zu erzielenden Form.

20. Verfahren zur Herstellung eines fokussierenden Beugungsgitters, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper hergestellt wird, der aus einer Anzahl von im wesentlichen flachen, parallelen Lagen besteht, die übereinander auf einer Unterlage gestapelt werden, daß periodisch in Abstand zueinander

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gebrachte lagen aus einem relativ ätzbarem Material und die verbleibenden lagen aus einem relativ gegen Ätzung resistentem Material hergestellt werden, daß der Körper quer zu den Lagen zwecks Bildung einer gekrümmten Grenzfläche aufgeschnitten wird, daß die Grenzfläche mit einem Ätzmittel behandelt wird, welches das ätzbare Material in einem Maß ausätzt bzw. erodiert, welches größer als das Maß ist, mit dem das gegen Ätzung resistente Material erodiert wird, daß eine flexible Replikbzw. Nachbildung der Grenzfläche angefertigt wird und daß die Nachbildung in eine im wesentlichen flache Form gebracht wird, um eine derart mit Nuten versehene Nachbildung zu schaffen, daß sich die Abstände zwischen den Nuten ändern.

21. Verfahren zur Herstellung einer Zonenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper aus einer Anzahl von gekrümmten und im wesentlichen zylindrischen Lagen hergestellt wird, ν die übereinander auf einer Unterlage gestapelt werden, daß periodisch bzw. abwechselnd im Abstand zueinander gebrachte Lagen aus einem relativ leicht ätzbarem Material und die verbleibenden Lagen aus einem relativ gegen Ätzung resistentem Material hergestellt werden,-daß der Körper quer zu den Lagen zwecks Bildung einer Grenzfläche aufgeschnitten wird, daß die Grenzfläche mit einem Ätzmittel behandelt wird, welches das ätzbare Material in einem Maß erodiert, welches relativ größer als das Maß ist, mit dem das gegen Ätzung resistente Material erodiert wird, und daß die' Lagen durch gleichzeitiges Absetzen bzw. Abscheiden von Lagenmaterialien auf einer zylindrischen Stütze bzw.

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einem Stützkörper gebildet werden, wobei die Materialien aus einer Anzahl von Quellen zugeführt v/erden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfläche parallel zur längsachse der zylindrischen lagen geschnitten wird.

23.Verfahren zur Herstellung einer optischen Blende, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper aus der Susammensteilung von im wesentlichen parallelen lagen auf einer flachen Unterlage hergestellt wird, daß der Körper quer zu den lagen zwecks Bildung einer Grenzfläche aufgeschnitten wird, daß die begrenzenden Kanten von ausgewählten lagen entfernt werden, daß der Körper an einer Stelle angrenzend an die Grenzfläche getrennt wird derart, daß die Tiefe der länglichen Ausnehmung größer als der Abschnitt der Trennstelle von der Grenzfläche ist.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß

das die Grenzfläche tragende "nde des Körpers in einem Stütskürper eingebettet wird, bevor der Trennvorgang erfolgt, daß an der Trennfläche des Körpers nach dem Trennvorgang eine Stütze angebracht wird und daß der stützende Eörper entfernt wird.

25. Verfahren zur Herstellung einer Zonenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper gebildet wird, indem auf einer abgerundeten Unterlage mit einer dreidimensionalen gekrümmten Fläche im wesentlichen konzentrische lagen zusammengestellt werden, daß der Körper quer zu den lagen zwecks Bildung einer Grenzfläche aufgeschnitten wird,daß die Grenzkanten

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von ausgewählten Lagen entfernt werden und der Abstand von ausgewählten Lagen so abgestuft bzw. graduell geändert wird, daß die Zonenplatte einen punktförmigen Fokus der auftreffenden Strahlung bildet, daß von der Grenzfläche eine Nach-' bildung hergestellt wird, daß eine neue Grenzfläche parallel zur ersten Grenzfläche geschnitten und eine Nachbildung der neuen Grenzfläche hergestellt wird, daß die Nachbildungen in ringförmige Körper eingeformt werden und daß diese ringförmigen Zörper zwecks Bildung einer einzelnen Zonenplatte zusammengepaßt werden.

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