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Physiker der europäischen Synchrotronquelle ESRF erhalten Innovationspreis Synchrotronstrahlung
Synchrotronstrahlungsquellen wie die European Synchroton Radiation Facility (ESRF) in Grenoble oder BESSY in Berlin erzeugen extrem helle Röntgenstrahlung. Ein Problem ist die Fokussierung des Röntgenlichtes auf extrem kleine Durchmesser. Weil Röntgenlicht mit Materie kaum wechselwirkt, kann es mit herkömmlichen Linsen nicht gebündelt werden. Dr. Peter Cloetens, Olivier Hignette und Dr. Christian Morawe von der ESRF haben ein spezielles Fokussierungssystem perfektioniert und zur Marktreife gebracht, mit dem sich extrem kleine Röntgenspots erzeugen lassen. Für diese Arbeit werden die drei Wissenschaftler heute in Berlin mit dem Innovationspreis Synchrotronstrahlung ausgezeichnet. Ihre Röntgenstrahlen mit einem Strahldurchmesser kleiner 100 nm (entspricht einem zehntausendstel Millimeter) erlauben beispielsweise die Untersuchung extrem kleiner Objekte mit höchster räumlicher Auflösung, beispielsweise die Lokalisation von Metallen in Zellgewebe bei Alzheimer- und Prionenerkrankungen oder wenige Mikrometer kleine Proteinkristalle im Kontext pharmazeutischer Entwicklungen. Wie erfolgreich ihr Aufbau ist, sieht man daran, dass mittlerweile 50 ihrer Systeme an der ESRF und weitere an anderen Synchrotronstrahlungsquellen im Einsatz sind.
Röntgenstrahlung wird von einem Spiegel reflektiert, wenn sie unter extrem flachem Winkel einfällt. Diese Tatsache brachte P. Kirkpatrick und A.V. Baez bereits 1948 auf die Idee, einen Aufbau aus zwei zueinander senkrecht orientierten, elliptischen Spiegeln zu entwerfen, der Röntgenstrahlen idealerweise in einem Punkt fokussiert. Ein Vorteil des Verfahrens im Vergleich zu anderen fokussierenden Systemen ist, dass die Strahlung dabei kaum Intensität verliert. Auch ist es für den Einsatz in spektroskopischen Untersuchungen prädestiniert, weil alle "Röntgenlicht"-Frequenzen auf den gleichen Punkt fokussiert werden. Auf dieser Spiegelanordnung basiert die Arbeit der drei Wissenschaftler von der ESRF. Sie perfektionierten die Spiegel und die Justierung des Aufbaus und erreichen so Strahldurchmesser kleiner 100 nm. Als besonderen Clou beschichten sie die Spiegel mit zahlreichen Lagen extrem dünner Metallfilme, um so die Reflektion zu erhöhen und biegen sie in einer speziellen Vorrichtung exakt in die erforderliche Form. Kürzlich erzielten sie mit einem ihrer Aufbauten eine Strahlbreite von 40 nm (das entspricht etwa dem Tausendstel eines Haardurchmessers), was derzeit Weltspitze ist.
Der Europa weit ausgeschriebenen Innovationspreis Synchrotronstrahlung wird vom Verein der Freunde und Förderer BESSYs für eine herausragende, maßgeblich zur Weiterentwicklung der Technik, Methodik oder Nutzung von Synchrotronstrahlung beitragende Leistung vergeben.
http://www.esrf.fr/NewsAndEvents/Spotlight/spotlight22waveguides/
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Maschinenbau, Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Personalia
Deutsch
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