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Wissenschaftsbild des Monats

Mit geschärftem Röntgenblick

Bild: DESY/AWI, Andrew Morgan/Saša Bajt/Henry Chapman/Christian Hamm

Wie ein germanischer Rundschild aus brüchigem Holz wirkt das Objekt aus unserem aktuellen Wissenschaftsbild. Schutz soll es tatsächlich bieten, nur nicht dem Menschen im Kampf sondern einer winzigen Alge. Das Bild zeigt die Schale der Kieselalge Actinoptychus senarius in einem hochauflösenden Röntgenhologramm von nur 0,1 Millimetern Breite. Die 5000-fache Vergrößerung lässt feinste Details der Struktur zu Tage treten. Die Röntgenlinse hat dazu den Röntgenstrahl auf einen Brennpunkt mit nur etwa acht Nanometern Durchmesser fokussiert, bevor der Röntgenstrahl sich wieder weitete, die Kieselalge beleuchtete und das Hologramm erzeugte. Kieselalgen bestehen aus nanostrukturierter Kieselsäure und haben kompliziert strukturierte Schalen, die extrem stabil und leicht zugleich sind. Das macht sie so interessant für die Forschung. Um aber zu verstehen, wie die Schalen der Kieselalgen aufgebaut sind, braucht man extrem hochauflösende Mikroskope. Die für diesen Zweck am Deutschen Elektronensynchrotron entwickelten Speziallinsen ermöglichten erstmals Röntgenmikroskopie im unteren Nanometerbereich. Ein Nanometer ist ein millionstel Millimeter, das ist kleiner als die meisten Viruspartikel. Die nötigen Röntgenstrahlen produzierte die Röntgenquelle PETRA III, ein Teilchenbeschleuniger am DESY in Hamburg. Moderne Teilchenbeschleuniger können ultra-helle und qualitativ extrem hochwertige Röntgenstrahlung erzeugen. Dank der kurzen Wellenlänge und ihrer hohen Eindringtiefe eignet sich Röntgenstrahlung hervorragend, um komplexe Materialien in feinstem Detail mikroskopisch zu untersuchen.

31.01.2018 , Franziska Roeder
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