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Physikalische Gesellschaft Zürich
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Dr. Christian David
Labor fr Mikro- und Nanotechnologie, PSI

Phasenkontrastabbildung mit Rntgen- und Neutronenstrahlen

Donnerstag 25. September 2008, um 19:30 Uhr
ETH Hauptgebude Hrsaal HG F5, Rmistrasse 101

/events/ws0809/event.20080925/rattenherz_150.jpg
Rntgenradiografie eines Rattenherzens: Links im herkmmlichen Absorptionskontrast, rechts im Phasenkontrast (Bildfeldes 14x25 mm, Bild PSI).

Aufgrund der guten Durchdringung von Materie sowie der geringen diffusen Streuung erlaubt der Einsatz von Rntgenstrahlung die zerstrungsfreie Untersuchung von dicken, undurchsichtigen Proben.

Prominente Beispiele hierfr finden sich in der Medizintechnik, an den Produktionslinien in der industriellen Massenfertigung, oder bei der Gepckkontrolle am Flughafen. Allerdings ergeben sich bei leichten Materialien mit geringer Absorption oftmals zu geringe Kontraste um aussagekrftige Bilder zu erzielen.

Am Paul Scherrer Institut wurde in den vergangenen Jahren ein Verfahren entwickelt, welches neben der unterschiedlichen Absorption zustzlich die Phasenschiebung der Rntgenstrahlen in einer Probe detektieren und visualisieren kann. Dazu werden durch mikrotechnische Verfahren hergestellte Beugungsgitter eingesetzt, mit denen kleinste Refraktionswinkel messbar werden. Im Gegensatz zu alternativen Verfahren erfordert diese Methode praktisch keine Kohrenz der Strahlung, weswegen sie nicht nur mit hochbrillianter, monochromatischer Synchrotronstrahlung, sondern auch mit der breitbandigen Strahlung aus konventionellen Rntgenrhren funktioniert. Dies ist eine essentielle Voraussetzung fr eine breite, kommerzielle Anwendung der Phasenkontrastabbildung mit Rntgenstrahlen.

Das beschriebene Verfahren funktioniert ganz analog mit kalten Neutronen. Wenngleich die erforderlichen Gitterstrukturen vergleichbare Abmessungen haben, so ermglicht die sehr unterschiedliche Wechselwirkung mit Materie ganz andere Kontrastmechanismen und Anwendungen. Dies wird anhand erster Experimente an ferromagnetischen Proben demonstriert.

E-Mail: christian.david@psi.ch
Web: lmn.web.psi.ch


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