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Im Eiltempo zum laserbasierten Röntgenbild

Synchrotronstrahlung
Im Eiltempo zum laserbasierten Röntgenbild

Im Eiltempo zum laserbasierten Röntgenbild
Bild: Thorsten Naeser

Einen wichtigen Schritt zur medizinischen Anwendung einer neuen laserbasierten Röntgenquelle haben Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der TU München zurückgelegt. Mit lasergenerierter Röntgenstrahlung gelang ihnen in wenigen Minuten eine vollständige dreidimensionale Rekonstruktion der Feinstruktur einer Knochenprobe. Vergleichbare laserbasierte Messungen dauerten bisher mehrere Stunden. Den Durchbruch ermöglichte die Weiterentwicklung des Hochleistungslasers Atlas im neuen Laboratory for Extreme Photonics (LEX Photonics) der LMU auf dem Forschungscampus Garching.

Als eine besondere Art der Röntgenstrahlung ermöglicht die Synchrotronstrahlung besonders detaillierte Strukturanalysen. Die bayerischen Physiker erforschen auf Hochleistungslasern basierende Röntgenquellen. Dabei treffen extrem intensive Laserpulse auf Wasserstoffatome. Deren elektrische Felder entreißen den Atomen die Elektronen und beschleunigen sie bis fast auf Lichtgeschwindigkeit. Die starken Plasmafelder sorgen dafür, dass die Elektronen entlang ihrer Beschleunigungsstrecke oszillieren und somit Strahlung emittieren. Alles passiert auf wenigen Millimetern Weglänge. Daher sind laserbasierte Röntgenquellen vielfach kleiner als konventionelle Synchrotrons.

www.mpq.mpg.de

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