Sicheres Forschen

Neues Gerät der FH Münster arbeitet mit Röntgenstrahlung.

Münster/Steinfurt, 19. Juli 2017. Wer beim Arzt geröntgt werden muss, bekommt eine schwere Bleiweste umgelegt. Blei hat eine relativ hohe Dichte, die die für den Organismus schädliche Strahlung stark verringert. Genau solch eine Bleiabschirmung hat Max-Fabian Volhard von der FH Münster einem optischen Messgerät am Fachbereich Chemieingenieurwesen verpasst, damit auch das Forschen mit Röntgenstrahlung eine sichere Angelegenheit wird.

Der Fluoreszenzspektrometer

„Ich habe den Innenraum des Geräts mit Bleifolie verschraubt, zylinderartige Abschirmungen aus Stahl eingebaut, dem Deckel noch mehrere schützende Schichten hinzugefügt und u-förmige Profile installiert, Schutzschalter an den Klappen angebracht, die man eigentlich während eines Messvorgangs öffnen könnte“, erklärt Volhard. Der Apparat, mit dem er arbeitet, heißt Fluoreszenzspektrometer. Dieser zeichnet die Emission von den untersuchten Proben auf. Außerdem kann die Anregungsenergie der Röntgenstrahlung stufenlos eingestellt werden, um die Auswirkung der Strahlung auf unterschiedliche Stoffe zu untersuchen. Die Arbeitsgruppe „Tailored Optical Materials“ von Dekan Prof. Dr. Thomas Jüstel, der auch Volhard angehört, behandelt vor allem Leuchtstoffe.

„Es waren viele empirische Versuche nötig, bis das Spektrometer keine Strahlungen der Röntgenquelle mehr durchgelassen hat“, sagt Volhard. Ein halbes Jahr hat die Entwicklung gedauert. „Und das hat sich gelohnt: Das Materialprüfungsamt NRW hat keinerlei Röntgenstrahlungen außerhalb des modifizierten Spektrometers mehr feststellen können!“ Dank des positiven Gutachtens hat die Bezirksregierung Münster das Fluoreszenzspektrometer nun auch offiziell genehmigt.

Reaktion der Tabletten lässt auf Röntgenstrahlung schließen

Arbeiten mit diesem Gerät muss Volhard zum Beispiel für seine Doktorarbeit. Dabei untersucht er in Tabletten gepresste Leuchtstoffe, wie sie auf Röntgenstrahlung reagieren. Manche Leuchtstoffe verändern nämlich ihre Farbe, wenn sie Röntgenstrahlung abbekommen haben. Pinnt man zum Beispiel Arztpersonal diese Leuchtstoffe an den Kittel, kann man überprüfen, ob sie während ihrer Arbeit Strahlung ausgesetzt sind – dann verändert sich die Farbe des Leuchtstoffs von Rot nach Grün, wenn man ihn mit einer UV-Lampe anregt. Auch in der Krebsforschung kommt das Fluoreszenzspektrometer zum Einsatz.

Dekan Jüstel weiß, dass es weltweit nur wenige weitere Fluoreszenzspektrometer mit der Möglichkeit zur Untersuchung der Röntgenlumineszenz gibt. „Das neue Fluoreszenzspektrometer ist auf jeden Fall ein weiterer Gewinn für Forschung und Lehre am Fachbereich Chemieingenieurwesen der FH Münster“, so Jüstel.

Zum Thema

Schädlich ist Röntgenstrahlung in zu häufiger, zu hoher Dosis, weil sie hochenergetisch ist – und je energetischer die Strahlungsart, desto gefährlicher ist sie für den Menschen. Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlen erstreckt sich von den harmlosen Radio- und Mikrowellen über das sichtbare Licht bis hin zur gefährlichen UV-Strahlung, der Röntgenstrahlung und sogar zur Höhenstrahlung – eine höchst energiereiche Teilchenstrahlung aus dem Weltraum, vor der man sich nicht abschirmen kann.

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