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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Physiker melden Fortschritte beim Röntgenlaser |
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Von ihrem "Trick" berichtet das Team, an dem auch Peter Wobrauschek von der TU Wien und Ferenc Krausz vom Max-Planck-Instituts für Quantenoptik im deutschen Garching beteiligt waren, in einer aktuellen Studie.
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Die entsprechende Studie "Coherent superposition of laser-driven soft-X-ray harmonics from successive sources" ist online in "Nature Physics" (doi:10.1038/nphys775; 11.11.07) erschienen. |
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 Abstract in Nature |
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Hoffnungen vor allem in der Medizin |
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Ein praktikabler, leistungsfähiger Röntgenlaser wäre sowohl für Mediziner als auch für Biologen oder Chemiker ein höchst interessantes Werkzeug. Etwa in der Medizin erwartet man sich davon extrem hochauflösende Bilder aus dem Körperinneren.
Krebs könnte bereits in einem Stadium erkannt werden, in dem sich die Heilungschancen der 100 Prozent-Marke annähern. Ein Mikroskop, das mit einem Röntgenlaser als Lichtquelle ausgestattet wäre, würde Biomoleküle in der Größenordnung von Nanometern (ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter) sichtbar machen.
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Laserblitze gegen Heliumgas |
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An der Realisierung eines leistungsfähigen Röntgenlasergerätes tüfteln gleich mehrere Teams weltweit. Die deutsch-österreichischen Physiker setzen bei der Erzeugung auf ultrakurze Laserpulse.
Dabei werden Blitze auf Heliumgas gerichtet, das in kleinen Röhrchen untergebracht ist. Die angeregten und gleich wieder zurückfallenden Elektronen der Heliumatome sorgen dann für die Aussendung der laserähnlichen, kohärenten Strahlung im Bereich des Röntgenspektrums.
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Ultrakurze Laserpulse
Voraussetzung für die Verwirklichung des Röntgenlasers sind die ultrakurzen Laserpulse zur Anregung des Heliumgases. Die Pulse haben dabei eine Dauer im Bereich von Femtosekunden (eine Femtosekunde ist der billiardste Teil einer Sekunde, eine Zahl mit 14 Nullen hinter dem Komma), teilweise kommen die Physiker auch in den Bereich von einigen Hundert Attosekunden, also noch eine Größenordnung darunter. |
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Mehr dazu: Ein Augenblick dauert 100 Attosekunden (26.4.04) |
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Zwei Röhrchen mit Heliumgas |
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Die bisher gebauten Geräte waren für die Grundlagenforschung nützlich, für eine praktische Anwendung etwa in der Medizin allerdings zu schwach.
Um dem Problem zu begegnen, versuchten die Forscher einen Trick: Anstatt eines Röhrchens mit Helium, regte der Laser über seine ultrakurzen Pulse gleich zwei Stück an. "Das führte tatsächlich zur erwarteten, deutlichen Intensitätssteigerung", sagte Peter Wobrauschek von der TU Wien.
[science.ORF.at/APA, 12.11.07]
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01.01.2010 |
