Onderzoekers van Siemens onderzoeken het gebruik van kleine, snelle röntgenbronnen op basis van nanobuisjes.

In combinatie met een computer tomograaf (CT) scanner, deze kunnen dienen om hoogwaardige beelden te genereren van snelle processen in het menselijk lichaam, zoals de dispersie van een contrastmiddel. De straling zou worden verminderd zonder dat dit ten koste gaat van de beeldkwaliteit in vergelijking met de apparatuur die tegenwoordig wordt gebruikt. Het gebruik van snelle röntgenbronnen is ook aantrekkelijk voor toepassingen die een snelle doorvoer vereisen. Deze omvatten scansystemen voor bagage en passagiers op luchthavens. Siemens ontwikkelt deze bronnen samen met het Amerikaanse bedrijf Xintek in een joint venture met de naam XinRay Systems.

Röntgenstralen worden gegenereerd wanneer versnelde elektronen een elektrode raken. De huidige conventionele bron voor dergelijke elektronen is een hete gloeidraad in een vacuümbuis. Echter, dit type systeem verbruikt veel energie, het reageert relatief traag, neergeschoten worden, en kan slechts tot op zekere hoogte worden geminiaturiseerd. Daarom, onderzoekers zoeken naar "koude" elektronenbronnen die elektronen uitzenden onder hoge spanning van een metaal dat is gevormd tot kleine pieken of scherpe randen.

Nanobuisjes van koolstof zijn ideaal als zogenaamde veldemitters, omdat ze net zo geleidend zijn als metaal en ook erg dun, met een diameter van enkele nanometers. Ze kunnen in minder dan een miljoenste van een seconde worden geactiveerd, terwijl het enkele honderdsten van een seconde duurt om een ​​conventionele röntgenbron te activeren. De onderzoekers van Siemens, Xintek en XinRay brengen eerst nanobuisjes aan op een metalen substraat en sturen deze vervolgens afzonderlijk aan om een ​​reeks mini-elektronenbronnen te creëren. De technologie komt voort uit onderzoek door een team van de University of North Carolina en wordt nu door Siemens ontwikkeld tot een commerciële oplossing.

In de krachtigste CT-scanners die momenteel verkrijgbaar zijn bij Siemens, twee röntgenbuizen draaien meer dan drie keer per seconde om de patiënt. In de toekomst, honderden mini-röntgenbronnen zouden permanent in een vaste cirkel kunnen worden geïnstalleerd en in volgorde worden geactiveerd. Dit zou tien hoogwaardige beelden per seconde opleveren - snel genoeg om processen zoals de vernietiging van tumorweefsel tijdens bestralingstherapie te kunnen observeren. Het zal nog enkele jaren duren voordat dergelijke röntgenbronnen kunnen worden toegepast in in serie geproduceerde medische hulpmiddelen. Echter, hun marktrijpheid voor gebruik in industriële omgevingen of om bagage op luchthavens te scannen, zou veel eerder kunnen komen.