scinexx | Besser sehen mit Neutronen: Erstes Neutronen-Mikroskop vorgestellt - Mikroskop, Technik, Neutronen, bildgebende Verfahren

Donnerstag, 24.05.2012

Besser sehen mit Neutronen

Erstes Neutronen-Mikroskop vorgestellt

Ein neuartiges Mikroskop, das Neutronen anstellen von sichtbarem Licht oder Elektronen benutzt, haben Wissenschaftler des amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) entwickelt. Die neue Technik könnte insbesondere bei der Untersuchung von biologische Proben entscheidende Vorteile gegenüber anderen bildgebenden Verfahren besitzen.


Falschfabrenaufnahme eines Rattenfußes mit Lichtmikroskop (links) und Neutronenmikroskop (rechts) © NIST

In dem neuen Mikroskop wird das Probenobjekt mit einem starken Neutronenstrahl beschossen. Die Neutronen, die die Probe ohne Ablenkung passieren, treffen auf eine Reihe von 100 gedellten Aluminiumplatten. Jede dieser Platten wirkt wie eine schwache Fokussierlinse für die Neutronen und leitet sie zu einem Detektor weiter.

Im Prinzip können Neutronen eine bessere Auflösung erreichen als sichtbares Licht, weil sie kürzere Wellenlängen aufweisen – einen Nanometer verglichen mit 400 – 700 Nanometer für sichtbares Licht. In der ersten Demonstration erzeugte das Prototyp-Mikroskop zwar nur eine Auflösung von 0,5 Millimeter, doch Verfeinerungen der Linsenausrichtung soll dies noch deutlich verbessern.

Neutronen bieten einige Vorteile: Im Gegensatz zu anderen bildgebenden Verfahren interagieren Neutronen stark mit Wasserstoff, einer wichtigen und fast immer vorhandenen Komponenten biologischer Proben, die zum großen Teil aus Kohlenwasserstoffen und Wasser bestehen. Neutronen können darüber hinaus auch dickere Proben leicht durchdringen, so dass diese nicht vorher aufwändig präpariert, geschnitten, gefärbt oder fixiert werden müssen.

(NIST, 05.08.2004 - NPO)

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