title: Monolithic focused reference beam X-ray holography.
abstract: Fourier transform holography is a highly efficient and robust imaging method, suitable for single-shot imaging at coherent X-ray sources. In its common implementation, the image contrast is limited by the reference signal generated by a small pinhole aperture. Increased pinhole diameters improve the signal, whereas the resolution is diminished. Here we report a new concept to decouple the spatial resolution from the image contrast by employing a Fresnel zone plate to provide the reference beam. Superimposed on-axis images of distinct foci are separated with a novel algorithm. Our method is insensitive to mechanical drift or vibrations and allows for long integration times common at low-flux facilities like high harmonic generation sources. The application of monolithic focused reference beams improves the efficiency of high-resolution X-ray Fourier transform holography beyond all present approaches and paves the path towards sub-10 nm single-shot X-ray imaging.
authors.affiliation: 1] Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Hahn-Meitner-Platz 1, 14109 Berlin, Germany [2] Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: J
authors.initials: J
authors.lastname: Geilhufe
authors.affiliation: Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: B
authors.initials: B
authors.lastname: Pfau
authors.affiliation: Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: M
authors.initials: M
authors.lastname: Schneider
authors.affiliation: 1] Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany [2] Institut für Physik and Exzellenz Graduiertenschule Materials Science in Mainz, Johannes Gutenberg Universität Mainz, 55099 Mainz, Germany.
authors.forename: F
authors.initials: F
authors.lastname: Büttner
authors.affiliation: Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: C M
authors.initials: CM
authors.lastname: Günther
authors.affiliation: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Hahn-Meitner-Platz 1, 14109 Berlin, Germany.
authors.forename: S
authors.initials: S
authors.lastname: Werner
authors.affiliation: Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: S
authors.initials: S
authors.lastname: Schaffert
authors.affiliation: Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: E
authors.initials: E
authors.lastname: Guehrs
authors.affiliation: Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: S
authors.initials: S
authors.lastname: Frömmel
authors.affiliation: Institut für Physik and Exzellenz Graduiertenschule Materials Science in Mainz, Johannes Gutenberg Universität Mainz, 55099 Mainz, Germany.
authors.forename: M
authors.initials: M
authors.lastname: Kläui
authors.affiliation: 1] Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, Hahn-Meitner-Platz 1, 14109 Berlin, Germany [2] Institut für Optik und Atomare Physik, Technische Universität Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany.
authors.forename: S
authors.initials: S
authors.lastname: Eisebitt