Femtosekunden (fs)-Röntgenquelle für Untersuchungen molekularer Strukturen in Echtzeit

Die von der IfG (Institute for Scientific Instruments) GmbH in Kooperation mit dem Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie entwickelte lasergetriebene Plasma-Röntgenquelle erlaubt den Zugang zu dynamischen Prozessen auf molekularer und atomarer Ebene.

Das schon in Kleinserie von der IfG GmbH hergestellte System ermöglicht die Erzeugung von Röntgenimpulsen von etwa 100 Femtosekunden (= 10-15 Sekunden = ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde) im Labor. Die Femtoskunden(fs)-Röntgenquelle und das von IfG entwickelte Analysegerät sind weltweit das einzige kommerziell erhältliche Untersuchungssystem seiner Art.

Die Anwendungsfelder für diese Ultra-Kurzzeit-Röntgenanalytik sind vielfältig. Sie reichen von Nanotechnologie, Materialwissenschaft, Chemie und Pharmazie über die Entwicklung optischer und ultraschneller Schalter und Speicher (u.a. optische Computer) bis zur Untersuchung von Proteinmolekülen. Voraussichtlich wird sie auch für Analytik von Vorgängen in Viren und Zellen nutzbar sein. Kern der Innovation ist die Entwicklung sogenannter beweglicher Target-Geometrien. Durch Laserbestrahlung dieser (metallischen) Materialen gelingt die Erzeugung ultraharter Impulse harter Röntgenstrahlung mit hoher Stabilität. Die Vorteile des Verfahrens gegenüber herkömmlichen sind vielfältig. So ist mit dem System der IfG GmbH Ultra-Kurzzeit-Röntgenanalytik auch in kleinen Labors möglich. Das System ist kompakt, als Tischgerät konzipiert, strahlungssicher und erlaubt exakte Untersuchungen minimalster Strukturen. Die eigens entwickelte Software ermöglicht eine vollständige Steuerung/Überwachung der Hardware und Aus­wertung der Untersuchungen, die Nachweisempfindlichkeit wurde um den Faktor 10 gesteigert.

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