Neues Verfahren für farbige Röntgenaufnahmen

Farbige Roentgenaufnahme
Künstlerische Darstellung, die zeigt, wie ein Bild mit der neu entwickelten Methode erzeugt wird. Die fluoreszierenden Atome in der Probe (links) emittieren aufgrund der Röntgenanregung zwei Farben. Das graue runde Objekt stellt eine Optik dar, die einen Schatten auf den Detektor wirft. Der Algorithmus erzeugt dann ein tatsächliches Bild mit zwei Farben, deren Intensität die Dichte der fluoreszierenden Atome in der Probe darstellt. (Grafik: Markus Osterhoff)

Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat ein neuartiges Verfahren für Röntgenfarbaufnahmen entwickelt. Bis zum Einsatz in der Medizin sind aber noch weitere Schritte erforderlich.

Für ihren neuen Ansatz nutzten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine von der Firma PN Sensor in München entwickelte Röntgenfarbkamera und ein neuartiges abbildendes System, das im Wesentlichen aus einer speziell strukturierten und mit Gold beschichteten Platte zwischen Objekt und Detektor besteht, die einen Schattenwurf der Probe erzeugt. Das gemessene Intensitätsmuster in der Detektorebene gibt Aufschluss über die räumliche Verteilung der fluoreszierenden Atome in der Probe, die dann mit einem Computeralgorithmus entschlüsselt werden kann. Da die Platte im Gegensatz zu einer Röntgenlinse sehr nah an Objekt oder Detektor gebracht werden kann, wird das Verfahren praktikabel.

„Wir haben einen Algorithmus entwickelt, der es uns erlaubt, schnell und robust ein scharfes Bild zu errechnen, und zwar gleichzeitig für jede Röntgenfarbe“, erläutert Erstautor Dr. Jakob Soltau, Postdoktorand am Institut für Röntgenphysik der Universität Göttingen. Co-Autor Paul Meyer, Doktorand am selben Institut, ergänzt: „Die Optiken sind kaum mit normalen Linsen vergleichbar, sie wurden nach unseren Vorgaben von einem jungen Unternehmen in der Schweiz lithografisch gefertigt.“ 

Schweizer Startup unterstützt 

Dieses auf Nanostrukturen spezialisierte Startup, XRNanotech, wurde von Dr. Florian Döring, einem Absolventen der Universität Göttingen, gegründet. Forschungsgruppenleiter Professor Dr. Tim Salditt erklärt abschließend: „Als Nächstes wollen wir den Ansatz zur dreidimensionalen Abbildung biologischer Proben erweitern, aber auch die Abbildung sogenannter inelastischer Streuung von Röntgen-, Neutronen oder Gammastrahlung in der Nuklearmedizin wäre hochinteressant.“ Die Details zum neuartigen Verfahren wurden in der Fachzeitschrift Optica veröffentlicht.

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