Anschlussprojekte | Sonderprojekte

Förderbeginn 01.01.2011

Laser-basierte Röntgenquelle für medizinische Bildgebung

Prof. Dr. Florian Grüner
Ludwig-Maximilians-Universität München
Fakultät für Physik

Dr. Wim Leemans
Lawrence Berkeley National Laboratory
LOASIS - Lasers, Optical Accelerator Systems Integrated Studies Program


Das Münchener Team hat welt weit als Erstes eine laser-getriebene Undulatorquelle im weichen Röntgenbereich realisiert (Fuchs et al., Nature Physics, 5, 826 (2009)) - ein großer Durchbruch auf dem neuen Gebiet von brillanten Röntgenquellen, die auf Laser-Plasma-Beschleunigern beruhen. Aufgrund deren wesentlich höheren Feldgradienten reduziert sich die Gesamtlänge von hunderten Metern auf wenige Zentimeter - was eine Installation in Krankenhäusern erlauben würde, im Gegensatz zu konventionellen (dritte Generations-)Synchrotrons mit ihren hunderten von Metern an Durchmesser. Zusammen mit unserem Partner in Berkeley wollen wir die Laser-Plasma-Beschleuniger vorantreiben in Richtung medizinische Bildgebung - mit dem Vorteil an Dosisreduktion, besonders für die Mammographie.

Abschlussbericht
Laser-getriebene Röntgenquellen sind derzeit ein aktives und spannendes Forschungsfeld, versprechen Sie doch eine kompakte Quelle hoch-brillanter Röntgenstrahlen zu derart reduzierten Kosten, dass sie beispielsweise für Krankenhäuser und Forschungszentren leicht verfügbar wären. Die besonderen Eigenschaften dieser neuen Quellen könnten eines Tages in der medizinischen Bildgebung zum Einsatz kommen, wo hochauflösende Bilder bei gleichzeitig niedriger Dosis erwartet werden.

Während der Förderperiode konnten einige Forschungsreisen zu Kooperationspartnern in Berkeley ermöglicht werden. Es fand ein reger wissenschaftlicher Austausch statt, der die Zusammenarbeit der beiden Forschungsgruppen intensivierte und zum tieferen Verständnis der zugrundeliegenden Physik beitrug. Das Thema der laser-basierten Röntgenquellen hat sich als zukunftsträchtig herausgestellt, so dass inzwischen Doktorarbeiten und erste konkrete Messungen abgeschlossen werden konnten.