Las radiografías suelen ser difíciles de dirigir y guiar. Los físicos de rayos X de la Universidad de Göttingen han desarrollado un nuevo método con el que los rayos X se pueden emitir con mayor precisión en una dirección. Para hacer esto, los científicos utilizan una estructura de capas delgadas de materiales con diferentes densidades de electrones para desviar y enfocar simultáneamente los rayos generados. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Avances de la ciencia .

Para generar rayos X en tubos de rayos X ordinarios, electrones que han sido acelerados por un alto voltaje, chocar con un ánodo de metal. Los átomos del metal desvían y ralentizan los electrones en su camino, o los electrones excitan a los átomos de metal para que emitan radiación cuando chocan entre sí. Tanto la desaceleración de los electrones como la excitación de los átomos metálicos dan como resultado la emisión de radiación de rayos X. Desafortunadamente, la radiación se emite por igual en todas las direcciones y luego es difícil de dirigir hacia un haz enfocado. Además, el frente de onda de los rayos X emitidos es completamente aleatorio y desordenado.

Los físicos del Instituto de Física de Rayos X de la Universidad de Göttingen han observado ahora un efecto novedoso cuando el ánodo es reemplazado por una estructura adecuada de capas delgadas de materiales con diferentes densidades de electrones. El grosor de la "estructura sándwich" debe ser de unas millonésimas de milímetro. Si se elige una secuencia particular de capas, las radiografías pueden ser guiadas. "Cuando los electrones acelerados golpean esta estructura sándwich, el espectro angular de los cambios de rayos X generados, "dice Malte Vassholz, primer autor del artículo. Continúa diciendo, "Los rayos X se generan preferentemente y se dirigen en paralelo a las capas, que actúan como una guía de ondas, similar a una fibra óptica ".

Los cálculos numéricos detallados permiten reproducir los resultados en un modelo y calcularlos para una elección determinada de estructura. "Según nuestros cálculos, el efecto podría mejorarse aún más optimizando la estructura. Esto nos permitiría generar radiación de rayos X con mayor brillo, ", añade el profesor Tim Salditt. La esperanza es que las mediciones de rayos X, que hasta ahora solo han sido posibles en grandes aceleradores como el sincrotrón de electrones en Hamburgo, también se puede llevar "al laboratorio" hasta cierto punto. "Las aplicaciones de imágenes de rayos X para objetos microscópicamente pequeños y de bajo contraste, como tejidos biológicos blandos, son particularmente interesantes, "dice Salditt.