Met röntgenmicroscopen krijgen wetenschappers inzicht in de fascinerende wereld van atomen en moleculen. Baanbrekend onderzoek door natuurkundigen aan de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), de Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) in Hamburg, en de Universiteit van Hamburg heeft de weg vrijgemaakt voor nieuwe beeldvormingstechnieken. Het team van wetenschappers heeft met succes een methode ontwikkeld en getest die aanzienlijk effectiever is dan conventionele procedures. De bevindingen van de onderzoekers zijn onlangs gepubliceerd in Natuurfysica .

Conventionele methoden die onderzoekers gebruiken om de structuur van kristallen en mineralen te bepalen, zijn gebaseerd op de coherente verstrooiing van licht. Met andere woorden, lichtgolven raken een structuur en worden afgebogen, maar blijven oscilleren zonder dat hun patroon van toppen en dalen op enigerlei wijze wordt vervormd of onderbroken. Als een voldoende aantal van deze fotonen kan worden gemeten met een detector, een karakteristiek diffractiepatroon wordt verkregen dat kan worden gebruikt om het patroon van verstrooide atomen of de kristalstructuur af te leiden.

De meeste lichtgolven, echter, zijn onsamenhangend verspreid, dat wil zeggen dat de golfpatronen van de uitgaande golven niet langer direct in verband staan ​​met de inkomende golven, omdat het licht wordt gereflecteerd door de atomen die het aanraakt als fluorescerend licht. Het resultaat is diffuus achtergrondlicht waarvan wetenschappers tot nu toe dachten dat het niet geschikt was voor beeldvorming, een negatief effect hebben op de nauwkeurigheid van de methode.

Dit onsamenhangend verstrooide licht, echter, is precies wat nu is gebruikt om een ​​structuur te analyseren. Bij DESY, de onderzoekers hebben met succes een afbeelding gemaakt van een zeshoekige, structuur ter grootte van een micrometer in de vorm van een benzeenring. De basistechniek achter deze procedure is niet nieuw. Robert Hanbury Brown en Richard Q. Twiss gebruikten al in 1956 onsamenhangend licht om de diameter van sterren te bepalen. Het team van onderzoekers uit Erlangen en Hamburg heeft deze methode nu verfijnd, gebruiken om microscopische structuren te analyseren.

De innovatieve methode heeft één doorslaggevend voordeel. 'Hoe kleiner de af te beelden structuren, hoe groter het aandeel onsamenhangend verstrooid licht, ' legt de hoofdauteur van de studie uit, Raimund Schneider van FAU. 'Hoewel dit leidt tot coherente beeldvorming, toenemende problemen met de intensiteit, onze methode heeft er juist baat bij.' De nieuwe methode heeft het potentieel om een ​​significante verbetering te bereiken in het analyseren van structuren op het gebied van biologie en geneeskunde.