13:46 22 Oktober 2018
SNA Radio
    Forschungs- und Laborgebäude der Baltischen Föderalen Immanuel-Kant-Universität in Kaliningrad

    Russische Forscher setzen Brechungsgesetze außer Kraft

    © Sputnik / Igor Zarembo
    Wissen
    Zum Kurzlink
    2310

    Mitarbeiter des Röntgenoptiklabors an der Baltischen Föderalen Immanuel-Kant-Universität (Kaliningrad) haben einen neuen Typ einer lichtbrechenden Röntgenlinse erfolgreich getestet. Seine optischen Eigenschaften ermöglichen es, die Grenzen der konventionellen Röntgen-Forschungsmethoden zu überschreiten. Das Fachmagazin „Optics Express“ berichtet.

    Mit den modernen Möglichkeiten von Röntgenquellen, zum Beispiel der Synchrotronen und Strahlen des Freie-Elektronen-Lasers (FEL), können Aufgaben der kohärenten Röntgenoptik neu gelöst werden. Eine davon ist die Schaffung von Methoden zur Steuerung des Lichtbündels, was das Potential der Röntgenstrahlen wesentlich erweitert.

    Vor Kurzem stellten die Wissenschaftler von der Immanuel-Kant-Universität ein parabolisches Axicon vor, einen neuen Typ einer lichtbrechenden Röntgenlinse, der die interessantesten Eigenschaften der Synchrotron-Strahlung kombiniert: Helligkeit, Monochromasie und Kohärenz. Von herkömmlichen Linsen unterscheidet sich das Axicon dadurch, dass es die Darstellung einer Quelle nicht von einem Punkt zum anderen überträgt, sondern ein enges Bündel auf einer ziemlich langen Entfernung bildet und somit die Brechungsgesetze „verletzt“. Ein nicht gebeugtes Bündel dieser Art wird in der Optik des sichtbaren Lichtes als Bessel-Bündel bezeichnet, dessen Name auf den deutschen Mathematiker und Astronom Friedrich Wilhelm Bessel zurückgeht.

    Parabolische Axicons wurden im Labor für Röntgenoptik mit Hilfe von Mitarbeitern des Ingenieurszentrums der Immanuel-Kant-Universität geschaffen. Danach haben die Experten die Linsen an der Quelle der Synchrotron-Strahlung im Europäischen Zentrum für Synchrotron-Forschungen ESRF (Grenoble, Frankreich) erfolgreich getestet. Bei der Untersuchung der optischen Eigenschaften dieser Linsen beobachteten die Wissenschaftler zum ersten Mal die Möglichkeit, Bessel-Bündel sowie Fokussierringe im Bereich der Röntgenwellenlängen unter Einsatz der refraktiven Optik zu erzeugen. Die Ergebnisse der Experimente stimmten mit den theoretischen Forschungen komplett überein, was die Möglichkeit der Nutzung der brechenden Optik für die Konvertierung der Form von Röntgenstrahlen bestätigt.

    Die neuen Linsen können in Forschungen eingesetzt werden, die eine spezielle ringförmige Beleuchtung oder lang fokussierte Strahlenbündel benötigen. Oder auch in der Mikroskopie, zum Beispiel bei der Untersuchung verschiedener biologischer Muster. Außerdem können parabolische Axicons in XFEL-Strahlen verwendet werden.

    „Die Röntgen-Axicons können für die Schaffung und den Transport der Strahlen von Freie-Elektronen-Lasern für Röntgenlicht (XFEL) zur Untersuchung ultraschneller physischer Phänomene und zur Forschung auf dem Gebiet der nichtlinearen Röntgenoptik eingesetzt werden. Der weltweit leistungsstärkste Röntgenlaser wurde bereits in diesem Jahr in Hamburg den ersten Forschern (darunter aus Russland, das eines der Hauptmitglieder des internationalen Projektes zur Schaffung des Lasers ist – Anm. d. Red.) freigegeben. Und wir erforschen weiterhin die optischen Eigenschaften, die Form und die Oberfläche einzelner Linsenelemente – sowohl im Synchrotron als auch in der Laborquelle an der Immanuel-Kant-Universität. Derzeit ist es unsere Priorität, die räumliche Auflösungsgrenze messen, indem wir den Modus der abbildenden Mikroskopie darstellen", sagt der Chef des Labors für Röntgenoptik der Baltischen Föderalen Immanuel-Kant-Universität, Anatoli Snigirjow.

    GemeinschaftsstandardsDiskussion
    via Facebook kommentierenvia Sputnik kommentieren

    Zum Thema:

    EU-Experte: offen für Kooperation mit Forschern aus Russland
    70 Jahre „im Versteck“: Russische Forscher machen auf Kurilen überraschenden Fund
    Sonnenflecken verschwinden rapide – russische Forscher erläutern Phänomen
    „Ozean gleicht einer Müllhalde“ – Russische Forscherin erhält deutschen Umwelt-Preis
    Tags:
    Entdeckung, Forscher, Immanuel-Kant-Universität, Kaliningrad, Russland