Röntgenstralen zijn meestal moeilijk te richten en te geleiden. Röntgenfysici van de Universiteit van Göttingen hebben een nieuwe methode ontwikkeld waarmee de röntgenstraling nauwkeuriger in één richting kan worden uitgestraald. Om dit te doen, de wetenschappers gebruiken een structuur van dunne lagen materiaal met verschillende dichtheden van elektronen om de gegenereerde bundels tegelijkertijd af te buigen en te focussen. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

Om röntgenstralen te genereren in gewone röntgenbuizen, elektronen die zijn versneld door een hoge spanning, botsen met een metalen anode. De atomen in het metaal buigen af ​​en vertragen de elektronen op hun pad, of de elektronen prikkelen de metaalatomen om straling uit te zenden als ze tegen elkaar botsen. Zowel de vertraging van de elektronen als de excitatie van de metaalatomen hebben tot gevolg dat röntgenstraling wordt uitgezonden. Helaas, de straling wordt gelijkmatig in alle richtingen uitgestraald en is dan moeilijk in een gefocusseerde bundel te richten. In aanvulling, het golffront van de uitgezonden röntgenstralen is volledig willekeurig en ongeordend.

Natuurkundigen van het Instituut voor Röntgenfysica van de Universiteit van Göttingen hebben nu een nieuw effect waargenomen wanneer de anode wordt vervangen door een geschikte structuur van dunne lagen materiaal met verschillende dichtheden van elektronen. De dikte van de "sandwichstructuur" moet enkele miljoenste millimeters zijn. Als een bepaalde volgorde van lagen wordt gekozen, de röntgenfoto's kunnen worden geleid. "Toen de versnelde elektronen deze sandwichstructuur raken, het hoekspectrum van de gegenereerde röntgenstralen verandert, " zegt Malte Vassholz, eerste auteur van het artikel. Hij gaat verder met te zeggen, "De röntgenstralen worden bij voorkeur gegenereerd en parallel aan de lagen gericht, die fungeren als een golfgeleider, vergelijkbaar met een optische vezel."

Gedetailleerde numerieke berekeningen maken het mogelijk de resultaten in een model te reproduceren en te berekenen voor een gegeven structuurkeuze. "Volgens onze berekeningen het effect zou nog versterkt kunnen worden door de structuur te optimaliseren. Dit zou ons in staat stellen om röntgenstraling te genereren met een hogere helderheid, " voegt professor Tim Salditt toe. De hoop is dat röntgenmetingen, die tot nu toe alleen mogelijk waren met grote versnellers zoals de elektronensynchrotron in Hamburg, kan tot op zekere hoogte ook 'in het laboratorium' worden gebracht. "Toepassingen van röntgenbeeldvorming voor microscopisch kleine objecten met een laag contrast, zoals zachte biologische weefsels, zijn bijzonder interessant, ' zegt Salditt.