Mikroskop oparty o laserowo-plazmowe źródło miękkiego promieniowania rentgenowskiego (ang. soft X-rays – SXR) wykorzystuje fotony o skróconej długości fali. Jego rozdzielczość przestrzenna mierzona w nanometrach jest nawet kilkadziesiąt razy lepsza niż w mikroskopach pracujących ze światłem widzialnym.

Urządzenie pozwala obserwować procesy i struktury biologiczne, takie jak wzajemna komunikacja – „rozmowa” komórek, zgrupowane nici DNA, nanopęknięcia membrany komórkowej oraz nanostruktury wytwarzane w przemyśle półprzewodnikowym. Wiązka fotonów nie uszkadza próbek, tak jak to może robić skupiona wiązka elektronów. Mikroskop został skonstruowany do zastosowań praktycznych. Mieści się na stole laboratoryjnym, podczas gdy typowe mikroskopy SXR budowane są w tzw. „fabrykach fotonów” – budynkach takich jak synchrotrony.

Zakres długości fal pomiędzy ultrafioletem i promieniowaniem rentgenowskim to tzw. skrajny nadfiolet (EUV) i miękkie promieniowanie rentgenowskie (SXR). Takie promieniowanie znajduje zastosowanie w nauce, w badaniach materii oraz w technologii do wytwarzania i badania nanostruktur. „Okno wodne”, czyli fala świetlna o długości od 2,3 nm do 4,4 nm, daje silny kontrast optyczny dla próbek biologicznych. Struktury biologiczne złożone z węgla pochłaniają światło i są widoczne jako czarne obiekty. Pozostała część obrazu jest jasna, ponieważ tlen w wodzie (np. cytoplazma) przepuszcza światło.

W źródłach promieniowania EUV/SXR silny impuls laserowy podgrzewa do temperatury milionów stopni niewielką porcję gazu wstrzykiwaną do komory próżniowej. W ten sposób w laboratorium powstaje plazma, czyli stan materii obecny w gwiazdach czy też wyładowaniach atmosferycznych. Gdy laser oddziałuje z tarczą gazową, w jego ognisku jest tak dużo energii, że elektrony na bardzo krótki moment odrywają się od atomów gazu, a gdy powracają — generują promieniowanie rentgenowskie. Zastosowanie gazu w laserowo-plazmowym źródle promieniowania sprawia, że źródło to jest wydajne, łatwe w użyciu i pozbawione zanieczyszczeń związanych z rozpylaniem materiału stosowanego do wytwarzania plazmy.

Pierwsze źródła zbudowane w Instytucie Optoelektroniki WAT pracują bezawaryjnie od 1996 roku. Zostały one zastosowane m.in. do mikroobróbki materiałów, modyfikacji biomateriałów, badań materiałów metodami rentgenowskiej spektroskopii absorpcyjnej, radiobiologii, badań plazmy i we wspomnianej już mikroskopii z nanometrową rozdzielczością oraz zostały wykorzystane w wielu innych rozwiązaniach naukowych i inżynierskich.