圖 5.4.1 哥丁根大學透射 X 射線成像顯微鏡光路圖 透射 X 射線成像顯微鏡是光學顯微鏡的模擬。它使用 X 射線波帶片或反光學元件作為聚光和成像元件，將 X 射線匯 聚投射到樣品上，在成像到像平面上。像平面上裝置二維 X 射線探測器，因此可以直接得到放大的 X 射線顯微圖。圖
5.4.1 式裝置在德國柏林的 BESSY 同部輻射光源上的哥丁根 大學透射 X 射線顯微靖光路安排示意圖。它的單色器是由一 個聚光波帶片和針孔組成的線性單色儀。在光路中針孔光欄 至於會聚波帶片之後，用於限制和選擇單色 X 射線通過。根 據波帶片的波長與焦距成反比的性質，改變會聚波帶片與針 孔間的距離時就可以改變初設 X 射線的波長。直線單色儀的 波長分辨率λ/Δλ ~ D 2/ d，其中 D 是會聚波帶片的直徑，d 為針 孔直徑。哥丁根大學透射 X 射線成像顯微鏡所用單色儀的參 數是 D=9mm，d=50um ，當他用在波長λ=4.5nm 時，波長分辨 率λ/Δλ~225。微波帶片用於樣品的成像放大並在向平面得到 直接放大的 X 射線顯微圖。
圖 5.4.2 歌丁根大學 X 射線顯微鏡裝置結構示意圖[7]
這台透射 X 射線成像顯微鏡實測成像分辨率約為 50~60 奈米，放大倍數可達 500 倍[11]。圖 5.4.2 是它的裝置結構 圖，放大的 X 射線圖像使用照相底片或微通道板陣列記錄，
現在他們以準備改進使用 CCD(電荷耦合器件)探測器。克丁 根大學透射 X 射線成像顯微鏡是目前世界上性能最好的 X 射 線成像顯微鏡。最近他們使用了新的成像微波帶片(最外環寬 度為 30 奈米)，並對於金掩膜試驗圖形進行成像。類似結構 的 X 射線成像顯微鏡也已裝置在日本的光子工廠和岡崎的 UVSOR 同部輻射光源以及丹麥的 Aarhus 同部輻射光源上。
使用反射光學元件也組成 X 射線成像顯微鏡。使用反射鏡 的優點是可以應用寬頻的 X 射線光源，因此能有較強的 X 射 線光子通量。但是這種 X 射線顯微鏡的成像分辨率不如使用 波帶片的好，目前僅達到微米水平。大陸地區已設計並正在 研製多層膜反射鏡組成的施沃茲查爾德亞物竟的證入射 X 射 線成像顯微鏡。
X 射線成像顯微鏡不需要使用空間相干的 X 射線輻射，曝 光時間也短。比如上述在 BESSY 同部輻射儲存環上的哥丁根 大學 X 射線成像顯微鏡，儲存環電流用數百毫安時，曝光時 間僅需幾秒至幾十秒。用他對活性生物樣品成像可以避免由
於樣品移動而引起的圖像模糊。X 射線成像顯微鏡的主要缺 點是，由於樣品通過物鏡成像，而組成物鏡的 X 射線光學元 件的效率低，因此未了能使圖像達到足夠的襯度，將使樣品 受到的輻射劑量加大，這對避免生物樣品受到輻射損傷是極 為不利的。 [7]