Kompakte Röntgenanalytik

In Münster startete ein neues Verbundforschungsprojekt „Kompakte Röntgenanalytik: Hochenergie-Elektronenspektromikroskopie“, an dem neben dem Centrum für Nanotechnologie (CeNTech) und dem Physikalischen Institut der WWU Münster die Universitäten Jena, Kaiserslautern und Mainz sowie zwei mittelständische Unternehmen beteiligt sind.

Das Vorhaben, das von Prof. Dr. Helmut Zacharias und seiner Arbeitsgruppe in Münster koordiniert wird, sowie ein flankierendes Projekt wird für die nächsten drei Jahre vom Bundesministerium für Bildung und Forschung in Berlin mit insgesamt 3,7 Millionen Euro gefördert.

Ziele des Projekts sind die physikalische Untersuchung und Realisierung einer kompakten, laserbasierten Röntgenanalytik. Die bisher im Labor eingesetzten konventionellen Röntgenröhren bestrahlen das Untersuchungsobjekt großflächig oder lassen sich nur beschränkt fokussieren. Röntgenmikroskopische Abbildungen sind mit diesen Röhren meist nicht möglich. Als Basiskomponente in dem neuen Ansatz wird intensive Laserstrahlung benötigt. Hierfür müssen Laserverstärker realisiert werden, die auf innovativen Konzepten der Pulsverstärkung beruhen. Für die Analytik wird ein „Flugzeit-Photoemissions-Elektronen-Mikroskop“ (TOF-PEEM) für den Röntgenbereich gebaut, bei dem alle die Laserquelle auszeichnenden Eigenschaften Anwendung finden. Das Mikroskop liefert neben räumlichen auch spektroskopische Informationen, die eine Identifizierung von Materialien ermöglicht.

Über diese speziellen Anwendungen hinaus eröffnet die Röntgenquelle viele weitere Einsatzmöglichkeiten in Bereichen der Halbleitertechnologie, den Nanomaterialwissenschaften sowie der pharmazeutischen und medizinisch-biologischen Forschung. Neuartige Röntgenverfahren, wie zum Beispiel geschaltete Bildaufnahmen und zerstörungsfreie Element- und Strukturbestimmungen, können künftig in diesen Bereichen viel versprechend direkt im Labor eingesetzt werden.