Bisher wird Röntgenstrahlung in alle Richtungen gleichermaßen ausgesendet. Physiker der Universität Göttingen haben jetzt eine Methode entwickelt, mit der die Röntgenstrahlen genauer in eine Richtung abgestrahlt werden.
Damit die Röntgenstrahlen genauer abgestrahlt werden, verwenden die Wissenschaftler eine Struktur von dünnen Schichten aus Materialien verschiedener Elektronendichte, um die erzeugten Strahlen gleichzeitig abzulenken und zu bündeln.
Dabei müssen die Schichtdicken der „Sandwichstruktur“ einige Millionstel Millimeter betragen. Wählt man eine besondere Abfolge der Schichten, können die Röntgenstrahlen geleitet werden. „Prasseln die beschleunigten Elektronen auf diese Sandwichstruktur, so ändert sich das Winkelspektrum der erzeugten Röntgenstrahlung“, erläutert Studienautor Malte Vassholz, „die erzeugte Röntgenstrahlung wird gleichzeitig in eine bestimmte Richtung geleitet“.
Röntgenmessungen ins Labor holen
Durch detaillierte numerische Rechnungen lassen sich die Ergebnisse im Modell nachvollziehen und für eine gegebene Wahl der Struktur berechnen. „Durch Optimierung der Struktur ließe sich der Effekt unseren Rechnungen nach weiter steigern und für die Erzeugung von Röntgenstrahlung mit höherer Brillanz nutzen“, ergänzt Professor Dr. Tim Salditt. Dabei besteht die Hoffnung, dass Röntgenmessungen, die bislang nur an großen Beschleunigern wie dem Elektronensynchrotron in Hamburg möglich sind, zum Teil auch „ins Labor“ geholt werden können. „Besonders interessant sind Anwendungen der Röntgenbildgebung mikroskopisch kleiner und kontrastschwacher Objekte wie zum Beispiel weiche biologische Gewebe“, so Salditt. Detaillierte Studienergebnisse sind in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen.