Neue Methode der Röntgenmikroskopie revolutioniert die Materialforschung und Qualitätssicherung

Die Röntgenmikroskopie hat eine neue bahnbrechende Methode hervorgebracht, die winzige Veränderungen und Details im Material sichtbar machen kann. Bisher war es schwierig, Risse oder Einschlüsse auf den Bildern zu erkennen, aber Forscher des Helmholtz-Zentrums Hereon haben nun eine Lösung gefunden. Durch die Nutzung der Streuung des Lichts anstatt der Abschwächung können sie nun auch Strukturen im Nanometerbereich sichtbar machen, die normalerweise schwer zu erkennen oder komplett verborgen sind.

Diese Entwicklung hat enorme Auswirkungen auf die Materialforschung und die Qualitätssicherung. In der Materialwissenschaft ist hohe Qualität entscheidend, sei es bei der Verschweißung von Metallteilen oder bei der Herstellung von Hochleistungsmaterialien für Elektroden von Elektroauto-Batterien oder Brennstoffzellen. Durch die neue Methode können nun mögliche Fehler und Defekte besser identifiziert werden, was zu einer verbesserten Qualität der Produkte führt.

Bisher wurde Röntgenlicht zur Untersuchung von Werkstoffen eingesetzt, bei dem Strukturen durch die Abschwächung von Röntgenstrahlen visualisiert werden. Allerdings reicht dies oft nicht aus, um sehr kleine oder gering dichte Strukturen zu identifizieren. Die Lösung besteht darin, die Streuung des Lichts zu nutzen. Die Forscher vom Hereon haben erfolgreich kleine Strukturen im Nanometerbereich sichtbar gemacht, indem sie das gestreute Licht verwendet haben. Durch diese Methode werden Details und Strukturen sichtbar, die normalerweise schwer zu erkennen sind oder komplett verborgen bleiben. Es ist sogar möglich, Strukturen sichtbar zu machen, die unterhalb der Auflösungsgrenze herkömmlicher Röntgenmikroskope liegen.

Die Herausforderung bestand darin, das abgeschwächte Licht zu unterdrücken, um das Streuungsbild sichtbar zu machen. Die Forscher verwendeten spezielle Optiken und eine Blende, um die Röntgenlichtstrahlen zu blockieren. Das Streulicht ändert beim Durchdringen der Probe seine Richtung und kann deshalb die Blenden durchqueren. Das Ergebnis ist ein Dunkelfeld-Bild mit einer Auflösung im Nanometerbereich.

Diese Methode ermöglicht eine Aufnahme, bei der Nanostrukturen durch die Streuung deutlich sichtbar werden. Das ist ein bedeutender Fortschritt für die Materialforschung, der mit geringem Aufwand verbunden ist. Unternehmen und Materialforscher könnten nun wesentlich effektiver nach winzigen Defekten und Fehlstellen in Materialien suchen. Das Fachmagazin Optica hat kürzlich über die Neuentwicklung berichtet und betont, dass diese Methode auch in großen Teilchenbeschleunigern, den sogenannten Synchrotron-Anlagen, eingesetzt werden könnte.

Die Möglichkeit der Dunkelfeld-Mikroskopie in der Röntgenmikroskopie eröffnet neue Perspektiven für die Materialforschung und die Qualitätssicherung. Unternehmen können nun noch präzisere Untersuchungen durchführen und mögliche Defekte frühzeitig erkennen, um die Qualität ihrer Produkte zu verbessern. Diese Methode könnte einen Wendepunkt in der Materialforschung darstellen und zu neuen Erkenntnissen und Entwicklungen führen.

Schlagwörter: Sami Wirtensohn + Dunkelfeld + Silja Flenner

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