Os raios X são geralmente difíceis de direcionar e orientar. Os físicos de raios-X da Universidade de Göttingen desenvolveram um novo método com o qual os raios-X podem ser emitidos mais precisamente em uma direção. Para fazer isso, os cientistas usam uma estrutura de finas camadas de materiais com diferentes densidades de elétrons para desviar e focar simultaneamente os feixes gerados. Os resultados do estudo foram publicados na revista Avanços da Ciência .

Para gerar raios-X em tubos de raios-X comuns, elétrons que foram acelerados por uma alta voltagem, colidir com um ânodo de metal. Os átomos do metal se desviam e desaceleram os elétrons em seu caminho, ou os elétrons excitam os átomos de metal para emitir radiação quando se chocam uns com os outros. Tanto a desaceleração dos elétrons quanto a excitação dos átomos de metal resultam na emissão de radiação de raios-X. Infelizmente, a radiação é emitida igualmente em todas as direções e é difícil direcionar para um feixe focalizado. Além disso, a frente de onda dos raios X emitidos é completamente aleatória e desordenada.

Físicos do Instituto de Física de Raios-X da Universidade de Göttingen agora observaram um novo efeito quando o ânodo é substituído por uma estrutura adequada de camadas finas de materiais com diferentes densidades de elétrons. A espessura da "estrutura em sanduíche" deve ser de alguns milionésimos de milímetro. Se uma determinada sequência de camadas for escolhida, os raios X podem ser guiados. "Quando os elétrons acelerados atingem essa estrutura sanduíche, o espectro angular das mudanças de raios-X gerados, "diz Malte Vassholz, primeiro autor do artigo. Ele continua a dizer, "Os raios X são preferencialmente gerados e direcionados paralelamente às camadas, que atuam como um guia de ondas, semelhante a uma fibra óptica. "

Cálculos numéricos detalhados permitem que os resultados sejam reproduzidos em um modelo e calculados para uma determinada escolha de estrutura. "De acordo com nossos cálculos, o efeito poderia ser ainda mais aprimorado com a otimização da estrutura. Isso nos permitiria gerar radiação de raios-X com maior brilho, "acrescenta o professor Tim Salditt. A esperança é que as medições de raios-X, que até agora só foram possíveis em grandes aceleradores como o síncrotron de elétrons em Hamburgo, também pode ser levado "para o laboratório" até certo ponto. "Aplicações de imagens de raios-X para objetos microscopicamente pequenos e de baixo contraste - como tecidos biológicos moles - são particularmente interessantes, "diz Salditt.