Mit mechanischem Trick Röntgen-Laserpulse zum Vorteil vieler Anwendungen „zuspitzen“
Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt zwar überraschend, aber ein Team aus theoretischen und Experimentalphysikern vom MPI für Kernphysik in Heidelberg (MPIK) hat dafür jetzt eine Methode entwickelt, realisiert und in Science veröffentlicht, die präzise mit den Pulsen synchronisierte schnelle Bewegungen einer mit dem Röntgenlicht wechselwirkenden Probe verwendet. Dadurch gelingt es, Photonen innerhalb des Röntgenpulses so zu verschieben, dass sich diese im gewünschten Bereich konzentrieren.
[note Röntgenlicht-Pulse machen Unsichtbares sichtbar: Sie erlauben atomgenau den Aufbau von Materialien aufzuklären; in den 50er-Jahren enthüllten sie die DNS-Doppelhelix-Struktur. Mit neuen Röntgenquellen lassen sich nun chemische Reaktionen per Video aufzeichnen. Gewöhnlich senden die Röntgenquellen, im Gegensatz zu herkömmlichen, einfarbiges Licht erzeugenden Lasern Pulse mit breiten Spektren verschiedener Wellenlängen aus. Dank der geschärften Pulse werden mit den Quellen auch Anwendungen möglich, für die sich das Röntgenlicht bislang nicht eignete. Dazu gehören Tests fundamentaler Naturkonstanten und noch präzisere Längen- oder Zeitmessungen, als sie heute schon möglich sind.]
Wie macht man aus einem flachen Hügel einen steilen und hohen Berg? Man gräbt an den Seiten Material ab und schüttet es oben auf. So etwa kann man sich die Methode vorstellen, die ein MPIK–Team gefunden hat, um die spektral breiten Röntgenpulse moderner Röntgenlichtquellen in einem schmalen Bereich zu verstärken. Röntgenpulse, deren Intensität sich auf einen schmalen Wellenlängenbereich konzentriert, sind für eine Reihe von grundlegenden physikalischen Experimenten erwünscht. Aber moderne Röntgenlichtquellen liefern für derartige Anwendungen zu breite Pulse, so dass fast alle Photonen ohne Wechselwirkung an der Probe „vorbeirauschen“.
Folgt: Bagger für Lichtpulse