Teilchenbeschleuniger

Röntgenquelle auf kleinem Raum

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MÜNCHEN. An der Technischen Universität München (TUM) ist das nach eigenen Angaben weltweit erste Mini-Synchrotron eingeweiht worden, mit dem hoch brillante Röntgenstrahlen auf einer Fläche von nur 5 x 3 m erzeugt werden können.

Mit dem Gerät sollen vor allem biomedizinische Fragestellungen zu Tumorerkrankungen, Osteoporose, Lungenerkrankungen und Atherosklerose erforscht werden, teilt die TUM mit.

Die Firma Lyncean Technologies aus Kalifornien, die dieses Mini-Synchrotron entwickelt hat, setzte dabei eine besondere Technik ein. Große Ringbeschleuniger erzeugen Röntgenstrahlen, indem energiereiche Elektronen durch Magnete abgelenkt werden. Die hohe Energie erhalten sie durch extreme Beschleunigung, wofür die großen Ringsysteme notwendig sind, heißt es in der Mitteilung.

Das neue Synchrotron nutzt eine Technik, bei der Röntgenstrahlen entstehen, wenn Laserlicht auf schnelle Elektronen trifft - in einem Raumgebiet, das halb so dünn ist wie ein menschliches Haar. Hierfür können die Elektronen viel langsamer sein, so die TUM.

Deshalb können sie auch in einem kleinen Ringbeschleuniger von weniger als 5 Meter Umfang gespeichert werden, während dazu ein Synchrotron einen Umfang von fast tausend Metern benötigt.

Das neue System hat der Mitteilung zufolge neben der geringen Größe weitere Vorteile im Vergleich zu klassischen Röntgenröhren: Die Röntgenstrahlen sind extrem hell und intensiv. Die Energie der Strahlen lässt sich sehr genau steuern, so dass sie etwa für unterschiedliche Gewebetypen einsetzbar sind.

Zudem ermöglichen sie eine viel bessere räumliche Auflösung, weil der Entstehungsort des Strahls durch die gezielte Kollision weniger diffus ist. "Mit der brillanten Strahlung lassen sich einzelne Materialien besser unterscheiden wodurch wir künftig schon sehr viel kleinere Tumore im Gewebe erkennen können", wird Dr. Klaus Achterhold von der TUM in der Mitteilung zitiert.

"Unser Forschungsspektrum wird aber auch die Vermessung von Knocheneigenschaften bei Osteoporose oder die Bestimmung veränderter Lungenbläschengröße bei diversen Lungenkrankheiten umfassen." Die Forscher werden das Gerät erstmal vor allem für vorklinische Forschung verwenden, indem sie Gewebeproben von Patienten untersuchen. Zudem kombinieren sie die neue Röntgenquelle mit anderen Systemen, wie dem Phasenkontrast. (eb)

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