Bahnbrechend

Röntgen-Laser erlaubt Fotos von Atomen

22. April 2009 10:52
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    photo: slac/brad plummer

    Der LCLS: 33 Ondulator-Magneten erzeugen aus einem Impuls von Elektronen, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, ein hochenergetisches Röntgenstrahlen-Laserlicht.

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US-Wissenschaftler nehmen fortschrittlichsten Röntgenapparat in Betrieb

Das SLAC National Accelerator Laboratory der US Energie-Behörde hat nach eigenen Angaben vergangene Woche eine besonders starke Röntgen-Technologie in Betrieb genommen, die Forschern ganz neue Untersuchungsmethoden ermöglichen soll. Die Linac Coherent Light Source (LCLS) erlaube Wissenschaftlern den Blick auf das erste hochenergetische oder harte Röntgenstrahlen-Laserlicht, das in einem Labor erzeugt wurde.

Neue Dimensionen

Sobald die Feineinstellungen abgeschlossen worden sind, soll das LCLS die "weltweit hellsten und kürzesten Impulse eines Laser-Röntgenstrahls" für wissenschaftliche Studien bieten. Es soll den Forschern helfen, die Anordnung von Atomen in Materialien wie Metallen, Halbleitern, Keramik, Polymeren, Kunststoffen und biologische Moleküle zu ergründen. Dies werde weitreichende Auswirkungen auf die fortgeschrittene Energie-Forschung und andere Gebiete haben, so die Wissenschaftler des SLAC. Direktor Persis Drell spricht von einem "Meilenstein", den sein Team erreicht hätte. "Dieses Werkzeug wird in der Zukunft genauso wichtig sein, wie es das Mikroskop in der Vergangenheit war."

In der Kürze

In Versuchen wurde bereits Laserlicht mit einer Wellenlänge von nur 15 Nanometern erzeugt - die kürzesten, harten Röntgenstrahlen, die je mit einem Laser erzeugt worden seien. Anderes als konventionelle Laser, die Spiegel zur Verstärkung von Licht nutzen, erzeugt der LCLS Licht mit Hilfe von frei fliegenden Elektronen, die von 33 leistungsstarken Magneten in einem Vakuum gebündelt werden.

Der Röntgenstrahl des LCLS ist besonders fokussiert. Der Spot misst nur knapp zwei Zehntel eines Millimeters.

Atome fotografieren

Wenn die letzten Abstimmungen vorgenommen worden sind, soll der LCLS dann wie eine Hochgeschwindigkeitskamera funktionieren, die Atome und Moleküle in Aktion aufnehmen kann. Indem viele dieser Bilder aneinandergereiht werden, könnten Forscher Stop-Motion-Filme erzeugen, die das fundamentale Verhalten der Atome und Moleküle enthüllen, so das Versprechen.

Erste Experimente sollen im kommenden September durchgeführt werden. (zw)

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SLAC National Accelerator Laboratory

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free2g
23.04.2009 20:46

die Kabeltrasse hätten sie schon schöner verlegen können

Kamine glühen leise
23.04.2009 08:04

super, endlich kann man details erkennen. einfach ins bild reinzoomen, das geht, ich kenn das vom fernsehen!

flonks
22.04.2009 21:01

Das hätte ich mit Photoshop auch geschafft.

Akuma
22.04.2009 20:44

wann kommen die ersten atom-centerfolds?

Der groBe Mann
22.04.2009 21:23
Molekül-Centerfolds! ;-)

uni kum
22.04.2009 16:39

So, und warum war das bisher verboten?

Reblaus
22.04.2009 15:00
Cheese!

Moltero Bene
22.04.2009 12:52
heisenbergs unschärferelation wie gelöst?

oder spielt die hier keine rolle?
sollte eigentlich schon, denn jedes objekt im atomaren bereich ändert seinen zustand durch beobachtung.

shangl
22.04.2009 21:58
es ändert sich nicht der zustand

die unschärferelation sagt nur: je genauer man die position misst, desto ungenauer kann man die geschwindigkeit messen und umgekehrt

Das Urmel
22.04.2009 19:38
Soweit ich das damals Verstanden habe,

wird durch die Messung (Fotographie) alleine, die Bahn des Elektrons verändert. Darum ist es auch nicht möglich es bei seinem natürlichem Verhalten zu filmen. Ich schätze, dass das hier genauso zutreffen wird. Röntgen-Laser dürfte wohl nicht geringe Auswirkungen auf solch kleine Objekte haben.

Pumuckel Salzstreuer
22.04.2009 23:22
Danke , Du grüner...

Held meiner verflossenen Jugend, dem ich so viele vergnügte Lesestunden zu verdanken habe. Ja, so kann man's für physikalisch blosshapperte vortrefflich erklären, hätte ich trotz einschlägigem Studium nicht besser können.

Anders gesagt, das Atom verhält sich wie wir alle auch - privat ist es g'schamig doch wenn es die Kamera widmet verhält es sich als wär's im TV.

Tante Herbert
22.04.2009 19:08
Naja, die Katze ist halt dann tot,...

...weil man reingeschaut hat!

;)

Artaka
 
22.04.2009 21:31
Nun ja

wenn sie so furchtbar dreingeschaut haben, dass die Katze vor Schreck draufgeht, dann schon...

luchmhor
22.04.2009 17:46

Wurde doch schon lange durch den Heisenbergkompensator gelöst.

Der_Klingone
22.04.2009 13:26
Keine Lösung notwendig, so wie ich das sehe:

Heisenbergs Unschärferelation besagt ja "nur", daß es unmöglich ist Position und Geschwindigkeit eines Teilchens gleichzeitig zu messen. Durch die Fotografie des Teilchens eröffnen sich uns aber nur Informationen aus dem Teilbereich "Position". Über die Geschwindigkeit (Impuls) sagt das nichts aus. Somit ist Heisenbergs Unschärfesatz durchaus gültig.

A. Raunzer
22.04.2009 14:43
Wäre schon relevant.

Wenn man die tatsächlichen Werte dieser Lichtquelle darstellen würde.

Liest man die Original-Website, so erfährt man, dass es sich um 0.15 nm und nicht 15 nm handelt. Dann schaut die Sache schon anders aus. Außerdem ist die Pulslänge ca. 100 fs (10-13 s), was einer Länge von 3 µ entspricht, innerhalb denen sich 10^16 Photonen befinden. Noch dazu kohärent.

Was sind schon 2 Größenordnung für Journalisten? Für die Forscher jedenfalls viele Jahre Arbeit.

BobDuke
22.04.2009 21:09
Da geht einem ja...

... der Hut hoch!!

[ca. 100 fs (10^-13 s) lang; -3 s lang geht ja schlecht.]

Liam N.
22.04.2009 15:25
außerdem war in meiner Schulzeit immer nur von der "Elektronenwolke" im Zusammenhang mit Heissenberg die Rede

Sprich - die Position eines Atoms ist nicht das Problem - schwieriger/unmöglich ist es ein Elektron aufzunehmen

ARO5
22.04.2009 11:50
Hoffentlich glaubt jetzt niemand,

dass Atome blau sind und der Kern orange ;-)

Der groBe Mann
22.04.2009 21:25
Ist ganz 1-fach: der Kern ist positiv geladen und DAHER rot


die elektronen sind negativ geladen und DAHER blau. So wie die Stromkontakte im Physiksaal!

Chris Carl
22.04.2009 16:33
Ups und ich dachte das ist ein eingebrannter MS Bluescreen.......

;-)
lg

mahabindu
22.04.2009 20:10
der war gut!

Caput Femoris
22.04.2009 14:18
Ich hoffe vielmehr

dass keiner jetzt glaubt, dass Atome einen halben Millimeter Durchmesser haben...

capcom
22.04.2009 15:03

dasselbe hab ich mir auch gerade gedacht - ich meine dass ich hoffe, dass...

21 ist nur die halbe Wahrheit
 
22.04.2009 13:19
wieso ist es etwa anders ;-)

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