Eine neu entwickelte Aluminium-Linse ermöglicht erstmals den Bau eines Röntgen-Mikroskops
Das Auflösungsvermögen eines optischen Mikroskops stößt an Grenzen, wenn die zu beobachtenden Details etwa der halben Wellenlänge der Lichtstrahlen entsprechen. Stärkere Vergrößerungen sind nur mit kürzeren Wellen möglich, und daher benutzen Forscher seit Jahrzehnten die sehr viel kurzwelligeren Elektronenstrahlen für höchste Auflösungen. Doch Elektronenmikroskope haben Nachteile: Sie funktionieren nur im Vakuum, erfordern speziell präparierte Beobachtungsobjekte und zerstören diese bei längerer Bestrahlung. Röntgenwellen sind kürzer als optische und durchdringen Objekte - auch lebende -, ohne sie sichtbar zu schädigen. Doch ein Mikroskop für harte Röntgenstrahlen zu bauen, schien bislang unmöglich, weil man glaubte, dass diese sich nicht bündeln ließen.
Jetzt ist es einem Team von Physikern um Bruno Lengeler an der "Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen RWTH" gelungen, eine Linse zu konstruieren, die Röntgenstrahlen brechen kann. Sie ist nach innen gewölbt (konkav) und besteht aus Aluminium. Die Röntgenstrahlen durchdringen das Metall, werden darin allerdings nur schwach abgelenkt. Um Fokussierungen und Abbildungen zu ermöglichen, muss deshalb eine große Anzahl Linsen hintereinander geschaltet werden.
Weil Aluminium die Röntgenstrahlung wie eine Sonnenbrille dämpft - ein Effekt, der sich bei den vielen hintereinander liegenden Linsen noch summiert - wäre die Strahlung herkömmlicher Röntgenröhren zu schwach. "Wir nutzen deshalb", sagt Christian Schroer, ein Mitglied des Wissenschaftler-Teams, "die sehr intensive Röntgenstrahlung eines Elektronen-Synchrotons." Nur mit solchen Beschleunigern, in denen Elektronen fast lichtschnell kreisen und dabei hochintensive Röntgenwellen aussenden, ist der neue Mikroskoptyp vorerst zu verwirklichen.
Forscher wollen das Röntgenauge jetzt einsetzen, um etwa in das Innere von Mikrometeoriten zu schauen, von Parasiten befallene Zellen zu untersuchen oder Mikrorisse in Werkstücken aufzuspüren.