Ein Röntgenstrahl von unerreichter Schärfe

30. September 2013, 19:54
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Der mit einer Speziallinse erzeugte Strahl hat einen Durchmesser von knapp fünf Nanometern

Göttingen - Forscher der Universität Göttingen haben den schärfsten Röntgenstrahl der Welt erzeugt. Er sei zehntausend Mal dünner als ein menschliches Haar, schreiben die Physiker um Tim Salditt vom Institut für Röntgenphysik und Hans-Ulrich Krebs vom Institut für Materialphysik. Der mit einer eigens angefertigten Speziallinse erzeugte Strahl hat einen Durchmesser von knapp fünf Nanometern (ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter). Das Experiment, das im Fachblatt "Optics Express" beschrieben wird, wurde am Deutschen Elektronen-Synchrotron Desy in Hamburg durchgeführt.

Speziallinse geschaffen

Als Linse dient eine nur etwa zwei tausendstel Millimeter große Drahtscheibe: Um Wolframdraht als zentralem Träger für die Linse werden abwechselnd Nanometer-dünne Schichten aus Silizium und Wolfram aufgetragen. Aus dem beschichteten Draht schneiden die Physiker eine dünne Scheibe. "Über diese Scheibe ziehen sich 50 bis 60 Silizium- und Wolframschichten ähnlich wie die Ringe einer Baumscheibe", sagte Florian Döring.

Die nur etwa zwei tausendstel Millimeter große Drahtscheibe (eine sogenannte Fresnel-Linse) bricht das Licht nicht wie eine Glaslinse, sondern streut es wie ein optisches Gitter, das ein Muster aus hellen und dunklen Bereichen erzeugt. Die Dicke der Schichten sei in diesem Fall so gewählt, dass die hellen Bereiche des Beugungsmusters auf einen Punkt fallen. Je genauer die Linse gearbeitet ist, desto schärfer werde dieser Röntgenfokus. Die Physiker erreichten auf diese Weise einen Röntgenstrahl von 4,3 Nanometern Durchmesser in horizontaler Richtung und 4,7 Nanometern Durchmesser in vertikaler Richtung. Der ultrafeine Röntgenstrahl könnte in der Materialforschung zur Untersuchung von Nanodrähten, die in Solarzellen zum Einsatz kommen, genutzt werden. (red, derStandard.at, 30.9.2013)

  • Forscher der Uni Göttingen haben den schärfsten Röntgenstrahl der Welt erzeugt - mit einer Speziallinse, die hier auf einer Nadelspitze zu sehen ist (elektronenmikroskopische Aufnahme).
    foto: universität göttingen

    Forscher der Uni Göttingen haben den schärfsten Röntgenstrahl der Welt erzeugt - mit einer Speziallinse, die hier auf einer Nadelspitze zu sehen ist (elektronenmikroskopische Aufnahme).

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