Bedre bundtet:Nyt princip til generering af røntgenstråler

Røntgenstråler er normalt svære at dirigere og vejlede. Røntgenfysikere ved universitetet i Göttingen har udviklet en ny metode, hvormed røntgenstrålerne kan udsendes mere præcist i én retning. At gøre dette, forskerne bruger en struktur af tynde lag af materialer med forskellige tætheder af elektroner til samtidig at afbøje og fokusere de genererede stråler. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt .

For at generere røntgenstråler i almindelige røntgenrør, elektroner, der er blevet accelereret af en høj spænding, kolliderer med en metalanode. Atomerne i metallet afbøjer og bremser elektronerne på deres vej, eller elektronerne exciterer metalatomerne til at udsende stråling, når de støder ind i hinanden. Både decelerationen af ​​elektronerne og excitationen af ​​metalatomerne resulterer i, at der udsendes røntgenstråling. Desværre, strålingen udsendes ligeligt i alle retninger og er så svær at lede ind i en fokuseret stråle. Ud over, bølgefronten af ​​de udsendte røntgenstråler er fuldstændig tilfældig og uordnet.

Fysikere ved Institut for røntgenfysik ved Göttingen Universitet har nu observeret en ny effekt, når anoden erstattes af en passende struktur af tynde lag af materialer med forskellige tætheder af elektroner. Tykkelsen af ​​"sandwichstrukturen" skal være et par milliontedele af en millimeter. Hvis en bestemt rækkefølge af lag er valgt, røntgenbillederne kan guides. "Når de accelererede elektroner ramte denne sandwichstruktur, vinkelspektret af de genererede røntgenstråler ændres, " siger Malte Vassholz, avisens første forfatter. Han fortsætter med at sige, "Røntgenstrålerne er fortrinsvis genereret og rettet parallelt med lagene, som fungerer som en bølgeleder, ligner en optisk fiber."

Detaljerede numeriske beregninger gør, at resultaterne kan gengives i en model og beregnes for et givet valg af struktur. "Ifølge vores beregninger, effekten kan forstærkes yderligere ved at optimere strukturen. Dette ville gøre os i stand til at generere røntgenstråling med højere glans, " tilføjer professor Tim Salditt. Håbet er, at røntgenmålinger, som hidtil kun har været muligt ved store acceleratorer som elektronsynkrotronen i Hamborg, kan også bringes 'ind i laboratoriet' i et vist omfang. "Anvendelser af røntgenbilleder til mikroskopisk små objekter med lav kontrast - såsom blødt biologisk væv - er særligt interessante, " siger Salditt.