Winzige Belichtungszeit Röntgenlaser zeigt Bewegung von Atomen

Mit einem nanofokussierten Röntgenlaserstrahl haben Forscher erstmals Atome in Bewegung aufgenommen. Die neue Technik soll helfen, Reaktionen zukünftig in Echtzeit zu beobachten.

Nanofokussierter Röntgenlaserstrahl: Seine Belichtungszeit fängt jede Bewegung der Atome ein
TU Dresden

Nanofokussierter Röntgenlaserstrahl: Seine Belichtungszeit fängt jede Bewegung der Atome ein


Dresden - Aus den Aufnahmen könnte man sich ein Daumenkino basteln. Mit einem Röntgenlaserstrahl haben Forscher erstmals Atome in Bewegung abgebildet. Dazu konzentrierten sie den Strahl auf etwa 100 Nanometer - rund einen Tausendstel der Breite eines Menschenhaares - und vermaßen ihn detailliert.

Der aus sehr kurzen und intensiven Röntgenpulsen bestehende Strahl lieferte Abbildungen, die mit einer Belichtungszeit von 50 Billiardstelsekunden jegliche Bewegung der Atome in der Probe einfrieren. Die extrem kurze Belichtungszeit sei entscheidend, erklärt Professor Christian Schroer vom Institut für Strukturphysik der TU Dresden. "Man sieht ein scharfes Bild von allem, was sich bewegt, wie etwa eine Schockwelle in der Materie."

Nanofokussierte Röntgenlaserpulse sollen nun helfen zu verstehen, wie Stoffe entstehen und wie sich Werkstoffe verbessern lassen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin "Scientific Reports". Auch in der Mikroskopie und Röntgenoptik oder bei der Erzeugung von Materie unter extremen Drücken und Temperaturen sei die neue Methode anwendbar.

Mit bisher gebräuchlichen Mikroskopiemethoden konnten nur Bilder erzeugt werden, wenn die Atome sich starr in einen festen Körper einfügen. Nanofokussierte Röntgenstrahlen seien ein wichtiger Schritt auf dem Weg, Atome zu filmen und der Chemie live zuzuschauen, sagt Schroer. "Das ist aber noch Zukunftsmusik."

jme/dpa

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