XFEL: Fotos vom stärksten Röntgenlaserstrahl der Welt

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28.11.2018
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Fotos vom stärksten Röntgenlaserstrahl der Welt

Strahl regt Stickstoff in der Luft zum Leuchten an

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Der European XFEL-Strahl. Copyright European XFEL / Jan Hosan

Der größte Röntgenlaser der Welt in Schenefeld bei Hamburg produziert extrem starkes Röntgenlicht, mit dem Wissenschaftler beispielsweise Bilder von Molekülen aufnehmen. Es ist milliardenfach heller als das herkömmlicher Röntgenstrahlungsquellen, aber sehen konnte man den Strahl bislang nicht, denn Röntgenlicht ist für das Auge unsichtbar. Nun jedoch haben Forscher gemeinsam mit einem Fotografen den European XFEL-Röntgenstrahl, der in 3,4 Kilometer langen unterirdischen Tunneln erzeugt wird, im Bild festgehalten. Möglich ist das, weil der Röntgenstrahl den Stickstoff in der Luft zum Leuchten anregt, wenn die Moleküle seinen Weg kreuzen.

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Der Röntgenstrahl in der FXE-Experimentierstation. Copyright European XFEL /Jan Hosan

„Das funktioniert ähnlich wie in einer Leuchtstoffröhre, bei der die angelegte Hochspannung das Gas im Inneren der Röhre zum Leuchten bringt“, erklärt Prof. Christian Bressler, der bei European XFEL die Experimentierstation FXE (Femtosecond X-Ray Experiments) leitet, an der das Foto aufgenommen wurde und an der Forscher extrem schnelle Prozesse erforschen können. Trotz der extrem hohen Intensität des Strahls ist das Leuchten des Stickstoffs vergleichsweise schwach und wäre mit bloßem Auge nicht so leicht zu erkennen. So deutlich sichtbar wie auf dem Foto wird der Strahl erst bei völliger Dunkelheit und einer Belichtungszeit von 90 Sekunden. Fotografiert wurde ein Strahl von einem Millimeter Durchmesser, der aus 800 Blitzen pro Sekunde besteht. Da sich während der Experimente niemand in der Experimentierstation aufhalten darf, hat der Fotograf die Kamera vom benachbarten Kontrollraum aus ferngesteuert.

Die Fotos sind aber nicht nur schön anzuschauen, sondern haben auch einen wissenschaftlichen Hintergrund: „Mit Hilfe empfindlicher Detektoren können wir das vom Röntgenstrahl verursachte Leuchten zu seiner Überwachung einsetzen“, erklärt Harald Sinn, der bei European XFEL für Röntgenoptik verantwortlich ist. 

Bilder finden Sie hier

Sehen Sie unten das "Making-of"-Video über die Vorbereitungen der FXE-Gruppe und des Fotografen Jan Hosan von der Agentur fotogloria.