Wissenschaftler entdecken Technologie zur Erzeugung von Röntgenstrahlen mit Farbbildern

„ Mit dieser neuen Technologie bewegen wir uns im Wesentlichen von der traditionellen Schwarz-Weiß-Methode in eine völlig neue, farbenfrohe Welt, in der wir relevante Materialien und Defekte besser identifizieren können“, sagte die Materialwissenschaftlerin Noelle Collins in einer Erklärung.

Die Technologie heißt „Color Hyperspectral X-ray Imaging with Multimetallic Targets“ oder kurz „CHXI MMT“, sagte der Optikingenieur und Projektleiter Edward Jiménez, der die Forschungsarbeit gemeinsam mit Noelle Collins und dem Elektronikingenieur Courtney Sovinec verfasst hat.

Das Team der Sandia National Laboratories in den USA erzielte das Ergebnis mithilfe winziger, standardisierter Proben verschiedener Metalle wie Wolfram, Molybdän, Gold, Samarium und Silber.

„Jedes Metall emittiert Röntgenlicht einer bestimmten Farbe. Durch die Kombination mit einem Energie-diskriminierenden Detektor können wir einzelne Photonen (Teilchen) zählen, die Informationen über die Dichte liefern, und die Energie jedes Photons messen. Dadurch können wir die Elemente in der Probe charakterisieren“, erklärt Courtney Sovinec.

Das Ergebnis sind Farbbilder mit „revolutionärer Bildschärfe und einem besseren Verständnis der Zusammensetzung eines Objekts“, so Edward Jiménez.

Für Wissenschaftler stellt die Entdeckung einen bedeutenden Fortschritt in der Röntgentechnologie dar, der mehrere potenzielle Anwendungen bietet, etwa in der Flughafensicherheit und bei der zerstörungsfreien Prüfung (Qualitätskontrolltechniken zur Beurteilung der Integrität von Materialien).

Das Team hofft außerdem, dass die Technologie die medizinische Diagnostik mithilfe von Röntgenstrahlen verbessern wird, beispielsweise bei der Früherkennung von Krankheiten wie Krebs.

„Wir hoffen, dass dies (CHXI MMT) dazu beitragen wird, Krankheiten wie Krebs besser zu identifizieren und Tumorzellen effektiver zu analysieren“, sagte Edward Jiménez.

Der Forscher betonte, dass durch die Färbung ein „schärferer Lichtstrahl und ein Bild mit höherer Auflösung erzielt werden, wodurch die Fähigkeit des Systems, Mikroverkalkungen (Mineralsalze, die auf Brustkrebs hinweisen können) zu erkennen, verbessert wird.“

130 Jahre nach der Entdeckung der Röntgenstrahlen durch den deutschen Physiker Wilhelm Röntgen im Jahr 1895 haben US-Wissenschaftler eine präzisere Methode zur Aufnahme von Röntgenbildern gefunden. Dabei machen sie sich die verschiedenen Metalle und die Farben des von ihnen emittierten Lichts zunutze.

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