Forschende entwickeln neuartige Linse für Neutronen
Forschende des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben die weltweit erste achromatische Linse für Neutronen entwickelt. Die neue Technologie ermöglicht schärfere und vergrösserte Bilder vom Inneren von Materialien und Geräten.
Die Linse löst ein seit langem bestehendes Problem in der Neutronenbildgebung, wie das PSI am Dienstag mitteilte. Sie bündelt Neutronen unterschiedlicher Wellenlängen auf einen einzigen Punkt, was bisher nicht möglich war.
Dank der Entwicklung können Forschende nun dicke Proben durchleuchten oder Vorgänge im Inneren von grossen Geräten wie Öfen oder Druckzellen beobachten. Bisher mussten Proben für scharfe Bilder sehr nah an einem Detektor platziert werden, was die Grösse der untersuchten Objekte einschränkte. Die neue Linse erzielt eine Auflösung von weniger als zwanzig Mikrometern.
In einem ersten Test durchleuchteten die Wissenschaftler eine handelsübliche Lithium-Ionen-Batterie. Dabei vergrösserten sie den inneren Schichtaufbau um das Siebenfache, obwohl sich die Batterie sechs Meter vom Detektor entfernt befand.
Die Technologie basiert auf einer früheren Entwicklung für Röntgenstrahlen. Die Neutronenlinse besteht aus konzentrischen Ringen aus Nickel sowie aus präzise geformten Diamantstrukturen. Diese kombinieren die physikalischen Effekte der Beugung und der Brechung, um den Neutronenstrahl zu fokussieren.
Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift «Nature Communications» veröffentlicht. Die Entwicklung ebne den Weg zur Neutronenmikroskopie, heisst es in der Mitteilung.
