Holografie: Bislang schärfste Röntgenhologramme erzeugt
© Lawrence Berkeley National Laboratory (Ausschnitt)
Holografietechnik | Ein kohärenter Röntgenstrahl beleuchtet sowohl die Probe als auch die Löcheranordnung daneben. Ein Detektor fängt die von beiden Objekten gestreute und sich überlagernde Strahlung dann ein. Das resultierende Interferenzmuster enthält alle Bildinformationen und so können die Forscher mit Hilfe eines Computers ein Hologramm daraus erstellen.
An einer Synchrotronstrahlen-Quelle am Lawrence Berkeley National Laboratory bildeten die Forscher eine weniger als zwei Mikrometer große lithographische Nachbildung von Leonardo da Vincis berühmtem "vitruvianischen Menschen" ab. Bei einer Belichtungszeit von fünf Sekunden besaß das Hologramm eine Auflösung von 50 Nanometern. Am Freie-Elektronen-Laser FLASH am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg nahm das Team hingegen ein Bakterium als Motiv. Bei einer Belichtungszeit von nur 15 Femtosekunden betrug die Auflösung des Hologramms zunächst 150 Nanometer, nach Computerbearbeitung steigerte sie sich auf 75 Nanometer.
© Lawrence Berkeley National Laboratory and FLASH (Ausschnitt)
Röntgenhologramm | Das obige Bild zeigt die Streustruktur neben der Lithografie von Da Vincis vitruvianischem Menschen. Unten sind 162 Löcher mit einem Durchmesser von jeweils 150 Nanometern sowie das Bakterium Spiroplasma milliferum zu sehen. Leider vedampfte es durch die intensive Strahlung – allerdings erst nachdem alle Bildinformationen gespeichert waren.
Zukünftige Röntgenlaser mit kürzeren Wellenlängen könnten eine Auflösung von nur wenigen Nanometern ermöglichen, glauben die Forscher, und damit vielleicht auch ultraschnelle Filme über Abläufe in der Welt von Atomen und Molekülen – etwa den Wechsel eines Aggregatzustandes. (mp)
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