Regensburg 2002 – scientific programme
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SYBM: Physik biologischer Materie
SYBM 401: Physics of biological matter: Poster
SYBM 401.21: Poster
Tuesday, March 12, 2002, 18:00–19:30, H37
Mikroskopie und Tomographie mit Protonen — •T. Butz1, T. Reinert1, M. Schwertner1, D. Spemann1, J. Vogt1 und W. Gründer2 — 1Nukleare Festkörperphysik, Universität Leipzig, Linnéstr. 5, D-04103 Leipzig — 2Institut für Medizinische Physik und Biophysik, Universität Leipzig, Liebigstr. 27, D-04103 Leipzig
Protonen mit Energien im Bereich von 2–3 MeV eignen sich hervorragend für die Erzeugung von morphologischen, funktionellen und elementspezifischen Bildern von Proben aus dem Bereich der Material- und Lebenswissenschaften. Dabei ist die hohe Durchdringungsfähigkeit im Vergleich zu Elektronen und die hohe Nachweisempfindlichkeit (∼ 1 ppm) aufgrund des geringen Bremsstrahlungsuntergrundes von grossem Vorteil. Morphologische Bilder erhält man z.B. mit Scanning Transmission Ion Microscopy (STIM), STIM-Tomographie, Sekundärelektronen (SE) und Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS). Mit Ion Beam Induced Charge Collection (IBICC) gewinnt man funktionelle Bilder von Halbleiterbauelementen. Mittels Particle Induced X-Ray Emission (PIXE) und Particle Induced γ-Ray Emission (PIGE) werden elementspezifische Bilder erzeugt. Mit fokussierten Protonenstrahlen erreicht man heute laterale Auflösungen im Bereich von 300 nm für die Techniken, bei denen Wirkungsquerschnitte eingehen (SE, RBS, PIXE, PIGE) und 80 nm für die Techniken, die einzelne Ionen nachweisen (STIM, IBICC). Für erstere sind Ströme von ca. 100 pA erforderlich, bei den Einzelionentechniken arbeitet man mit 0,1 fA und dementsprechend geringem Strahlenschaden. Dies wird an Beispielen aus der Knochen- und Knorpelforschung illustriert.