Was wissen wir über Röntgenstrahlen?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Im 19. Jahrhundert schien die für das menschliche Auge unsichtbare Strahlung, die Fleisch und andere Materialien durchdringen kann, etwas ganz Phantastisches zu sein. Heute werden Röntgenstrahlen häufig verwendet, um medizinische Bilder zu erstellen, Strahlentherapien durchzuführen, Kunstwerke zu analysieren und Kernenergieprobleme zu lösen.

Wie Röntgenstrahlung entdeckt wurde und wie sie den Menschen hilft – das erfahren wir gemeinsam mit dem Physiker Alexander Nikolaevich Dolgov.

Die Entdeckung der Röntgenstrahlen

Ab dem Ende des 19. Jahrhunderts begann die Wissenschaft eine grundlegend neue Rolle bei der Gestaltung des Weltbildes zu spielen. Vor einem Jahrhundert waren die Aktivitäten der Wissenschaftler amateurhafter und privater Natur. Ende des 18. Jahrhunderts wurde die Wissenschaft jedoch infolge der wissenschaftlich-technischen Revolution zu einer systematischen Tätigkeit, bei der jede Entdeckung dank des Beitrags vieler Spezialisten möglich wurde.

Es entstanden Forschungsinstitute, periodische wissenschaftliche Zeitschriften, Konkurrenz und Kampf um die Anerkennung des Urheberrechts für wissenschaftliche Errungenschaften und technische Innovationen. All diese Prozesse fanden im Deutschen Reich statt, wo der Kaiser Ende des 19. Jahrhunderts wissenschaftliche Errungenschaften förderte, die das Ansehen des Landes auf der Weltbühne steigerten.

Einer der Wissenschaftler, die in dieser Zeit mit Begeisterung arbeiteten, war der Physikprofessor, Rektor der Universität Würzburg Wilhelm Konrad Röntgen. Am 8. November 1895 blieb er wie so oft lange im Laboratorium und beschloss, eine experimentelle Untersuchung der elektrischen Entladung in Glasvakuumröhren durchzuführen. Er verdunkelte den Raum und wickelte eine der Röhren in undurchsichtiges schwarzes Papier, um die optischen Phänomene, die mit der Entladung einhergehen, besser beobachten zu können. Zu meiner Überraschung

Röntgen sah eine Fluoreszenzbande auf einem nahegelegenen Bildschirm, der mit Barium-Cyanoplatinit-Kristallen bedeckt war. Es ist unwahrscheinlich, dass sich ein Wissenschaftler damals vorstellen konnte, kurz vor einer der wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen seiner Zeit zu stehen. Im nächsten Jahr werden über tausend Publikationen über Röntgenstrahlen verfasst, Ärzte werden die Erfindung sofort in Betrieb nehmen, dank ihr wird in Zukunft Radioaktivität entdeckt und neue Richtungen der Wissenschaft entstehen.

Röntgen widmete die nächsten Wochen der Untersuchung der Natur des unverständlichen Leuchtens und stellte fest, dass jedes Mal, wenn er Strom an die Röhre anlegte, Fluoreszenz auftrat. Die Röhre stellte die Strahlungsquelle dar, nicht irgendein anderer Teil des Stromkreises. Ohne zu wissen, was ihm bevorstand, beschloss Roentgen, dieses Phänomen als Röntgenstrahlen oder Röntgenstrahlen zu bezeichnen. Weiter entdeckte Röntgen, dass diese Strahlung je nach Dicke des Objekts und Dichte der Substanz in fast alle Objekte unterschiedlich tief eindringen kann.

So erwies sich eine kleine Bleischeibe zwischen Entladungsröhre und Bildschirm als undurchlässig für Röntgenstrahlen, und die Handknochen warfen einen dunkleren Schatten auf den Bildschirm, umgeben von einem helleren Schatten aus Weichteilen. Bald fand der Wissenschaftler heraus, dass die Röntgenstrahlen nicht nur das Leuchten des mit Bariumcyanoplatinit bedeckten Bildschirms verursachen, sondern auch die Verdunkelung von fotografischen Platten (nach der Entwicklung) an den Stellen, an denen die Röntgenstrahlen auf die fotografische Emulsion fielen.

Während seiner Experimente war Röntgen davon überzeugt, eine der Wissenschaft unbekannte Strahlung entdeckt zu haben. Am 28. Dezember 1895 berichtete er über die Forschungsergebnisse in einem Artikel "Über eine neue Strahlungsart" in der Zeitschrift Annals of Physics and Chemistry. Gleichzeitig schickte er Wissenschaftlern die Bilder der Hand seiner später berühmt gewordenen Frau Anna Bertha Ludwig.

Dank Röntgens altem Freund, dem österreichischen Physiker Franz Exner, sahen die Wiener am 5. Januar 1896 als erste diese Fotos auf den Seiten der Zeitung Die Presse. Bereits am nächsten Tag wurden Informationen über die Eröffnung an die Zeitung London Chronicle übermittelt. So begann die Entdeckung von Röntgen allmählich in das tägliche Leben der Menschen einzudringen. Praktische Anwendung fand sich fast sofort: Am 20. Januar 1896 behandelten Ärzte in New Hampshire einen Mann mit einem gebrochenen Arm mit einer neuen Diagnosemethode - einer Röntgenaufnahme.

Frühzeitiger Einsatz von Röntgenstrahlen

Im Laufe mehrerer Jahre hat man begonnen, Röntgenbilder aktiv für genauere Operationen zu verwenden. Bereits 14 Tage nach der Eröffnung machte Friedrich Otto Valkhoff das erste zahnärztliche Röntgenbild. Danach gründeten sie gemeinsam mit Fritz Giesel das weltweit erste dentale Röntgenlabor.

Um 1900, 5 Jahre nach seiner Entdeckung, wurde die Verwendung von Röntgenstrahlen in der Diagnose als integraler Bestandteil der medizinischen Praxis angesehen.

Die Statistiken des ältesten Krankenhauses in Pennsylvania können als Hinweis auf die Verbreitung von Technologien auf der Grundlage von Röntgenstrahlung angesehen werden. Ihren Angaben zufolge erhielten 1900 nur etwa 1-2% der Patienten Hilfe beim Röntgen, während es 1925 bereits 25% waren.

Röntgenstrahlen wurden damals auf sehr ungewöhnliche Weise eingesetzt. Zum Beispiel wurden sie verwendet, um Haarentfernungsdienste anzubieten. Lange Zeit galt diese Methode im Vergleich zu den schmerzhafteren - Pinzetten oder Wachs - als vorzuziehen. Darüber hinaus wurden Röntgenstrahlen in Schuhanpassungsgeräten - Anprobe-Fluoroskopen (Pedoskopen) - verwendet. Dies waren Röntgengeräte mit einer speziellen Kerbe für die Füße sowie Fenster, durch die der Kunde und die Verkäufer den Sitz der Schuhe beurteilen konnten.

Der frühe Einsatz der Röntgenbildgebung aus moderner Sicherheitsperspektive wirft viele Fragen auf. Das Problem war, dass zum Zeitpunkt der Entdeckung der Röntgenstrahlung praktisch nichts über Strahlung und ihre Folgen bekannt war, weshalb die Pioniere, die die neue Erfindung anwendeten, aus eigener Erfahrung mit ihren schädlichen Auswirkungen konfrontiert waren wurde an der Wende des 19. Jahrhunderts zu einem Massenphänomen, und die Menschen begannen sich allmählich der Gefahren des sinnlosen Umgangs mit Röntgenstrahlen bewusst zu werden.

Die Natur der Röntgenstrahlen

Röntgenstrahlung ist elektromagnetische Strahlung mit Photonenenergien von ~ 100 eV bis 250 keV, die auf der Skala der elektromagnetischen Wellen zwischen ultravioletter Strahlung und Gammastrahlung liegt. Sie ist Teil der natürlichen Strahlung, die in Radioisotopen entsteht, wenn die Atome der Elemente durch einen Strom von Elektronen, Alphateilchen oder Gammaquanten angeregt werden, wobei Elektronen aus den Elektronenhüllen des Atoms herausgeschleudert werden. Röntgenstrahlung entsteht, wenn sich geladene Teilchen im elektrischen Feld von Atomen einer Substanz mit Beschleunigung bewegen, insbesondere wenn Elektronen abgebremst werden.

Man unterscheidet weiche und harte Röntgenstrahlen, deren bedingte Grenze auf der Wellenlängenskala bei etwa 0,2 nm liegt, was einer Photonenenergie von etwa 6 keV entspricht. Röntgenstrahlung ist aufgrund ihrer kurzen Wellenlänge sowohl durchdringend als auch ionisierend, da sie beim Durchdringen einer Substanz mit Elektronen wechselwirkt, diese aus den Atomen herausschlägt, sie dadurch in Ionen und Elektronen zerlegt und die Struktur der Substanz verändert die es wirkt.

Röntgenstrahlen bringen eine chemische Verbindung namens Fluoreszenz zum Leuchten. Die Bestrahlung der Atome der Probe mit hochenergetischen Photonen bewirkt die Emission von Elektronen - sie verlassen das Atom. In einem oder mehreren Elektronenorbitalen bilden sich "Löcher" - Leerstellen, durch die die Atome in einen angeregten Zustand übergehen, dh instabil werden. Millionstel Sekunden später kehren die Atome in einen stabilen Zustand zurück, wenn die Leerstellen in den inneren Orbitalen mit Elektronen aus den äußeren Orbitalen gefüllt werden.

Dieser Übergang wird von der Emission von Energie in Form eines sekundären Photons begleitet, wodurch Fluoreszenz entsteht.

Röntgenastronomie

Auf der Erde treffen wir selten auf Röntgenstrahlen, aber im Weltraum findet man sie ziemlich oft. Dort tritt es aufgrund der Aktivität vieler Weltraumobjekte auf natürliche Weise auf. Dies ermöglichte die Röntgenastronomie. Die Energie von Röntgenphotonen ist viel höher als die von optischen, daher emittiert sie im Röntgenbereich eine auf extrem hohe Temperaturen erhitzte Substanz.

Diese kosmischen Quellen der Röntgenstrahlung sind für uns kein wahrnehmbarer Bestandteil der natürlichen Hintergrundstrahlung und bedrohen daher den Menschen in keiner Weise. Die einzige Ausnahme kann eine Quelle harter elektromagnetischer Strahlung wie eine Supernova-Explosion sein, die nahe genug am Sonnensystem stattfand.

Wie erzeugt man Röntgenstrahlen künstlich?

Für die zerstörungsfreie Introskopie (Röntgenbilder in der Medizin, Fehlererkennung in der Technik) sind Röntgengeräte nach wie vor weit verbreitet. Ihr Hauptbestandteil ist eine Röntgenröhre, die aus einer Kathode und einer Anode besteht. Die Röhrenelektroden werden an eine Hochspannungsquelle angeschlossen, die normalerweise Zehn- oder sogar Hunderttausende von Volt beträgt. Beim Erhitzen emittiert die Kathode Elektronen, die durch das erzeugte elektrische Feld zwischen Kathode und Anode beschleunigt werden.

Beim Zusammenprall mit der Anode werden die Elektronen abgebremst und verlieren den größten Teil ihrer Energie. In diesem Fall tritt Bremsstrahlung des Röntgenbereichs auf, jedoch wird der überwiegende Teil der Elektronenenergie in Wärme umgewandelt, so dass die Anode gekühlt wird.

Die Röntgenröhre mit konstanter oder gepulster Wirkung ist immer noch die am weitesten verbreitete Quelle von Röntgenstrahlung, aber bei weitem nicht die einzige. Um hochintensive Strahlungspulse zu erhalten, werden Hochstromentladungen verwendet, bei denen der Plasmakanal des fließenden Stroms durch ein eigenes Magnetfeld des Stroms komprimiert wird – das sogenannte Pinching.

Findet die Entladung in einem Medium leichter Elemente statt, beispielsweise in einem Wasserstoffmedium, so spielt sie die Rolle eines wirksamen Elektronenbeschleunigers durch das in der Entladung selbst entstehende elektrische Feld. Diese Entladung kann das von einer externen Stromquelle erzeugte Feld deutlich übersteigen. Auf diese Weise werden Pulse harter Röntgenstrahlung mit hoher Energie erzeugter Quanten (Hunderte Kiloelektronenvolt) erhalten, die eine hohe Durchdringungsleistung aufweisen.

Um Röntgenstrahlen in einem breiten Spektralbereich zu erhalten, werden Elektronenbeschleuniger - Synchrotrons - verwendet. In ihnen entsteht Strahlung innerhalb einer ringförmigen Vakuumkammer, in der sich ein eng gerichteter Strahl hochenergetischer Elektronen, fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, auf einer Kreisbahn bewegt. Während der Rotation emittieren fliegende Elektronen unter dem Einfluss eines Magnetfelds tangential zur Bahn liegende Photonenstrahlen in einem breiten Spektrum, deren Maximum auf den Röntgenbereich fällt.

Wie Röntgenstrahlen erkannt werden

Lange Zeit wurde eine dünne Phosphorschicht oder eine fotografische Emulsion, die auf die Oberfläche einer Glasplatte oder eines transparenten Polymerfilms aufgetragen wurde, verwendet, um Röntgenstrahlung zu detektieren und zu messen. Ersteres leuchtete im optischen Bereich des Spektrums unter Einwirkung von Röntgenstrahlung, während sich die optische Transparenz der Beschichtung im Film unter Einwirkung einer chemischen Reaktion änderte.

Gegenwärtig werden am häufigsten elektronische Detektoren verwendet, um Röntgenstrahlung zu registrieren - Geräte, die einen elektrischen Impuls erzeugen, wenn ein Strahlungsquant im empfindlichen Volumen des Detektors absorbiert wird. Sie unterscheiden sich im Prinzip, die Energie der absorbierten Strahlung in elektrische Signale umzuwandeln.

Röntgendetektoren mit elektronischer Registrierung können unterteilt werden in Ionisation, deren Wirkung auf der Ionisation eines Stoffes beruht, und Radiolumineszenz, einschließlich Szintillation, unter Verwendung der Lumineszenz eines Stoffes unter Einwirkung ionisierender Strahlung. Ionisationsdetektoren wiederum werden je nach Detektionsmedium in gasgefüllte und Halbleiter unterteilt.

Die wichtigsten Arten von gasgefüllten Detektoren sind Ionisationskammern, Geigerzähler (Geiger-Müller-Zähler) und proportionale Gasentladungszähler. In die Arbeitsumgebung des Zählers eintretende Strahlungsquanten bewirken eine Ionisierung des Gases und den Stromfluss, der aufgezeichnet wird. In einem Halbleiterdetektor bilden sich unter Einwirkung von Strahlungsquanten Elektron-Loch-Paare, die auch einen elektrischen Stromfluss durch den Detektorkörper ermöglichen.

Die Hauptkomponente von Szintillationszählern in einem Vakuumgerät ist eine Photomultiplier-Röhre (PMT), die den photoelektrischen Effekt nutzt, um Strahlung in einen Strom geladener Teilchen umzuwandeln, und das Phänomen der Sekundärelektronenemission, um den Strom der erzeugten geladenen Teilchen zu verstärken. Der Photomultiplier hat eine Photokathode und ein System von sequentiellen Beschleunigungselektroden - Dynoden, auf die sich beim Aufprall beschleunigte Elektronen vervielfachen.

Der Sekundärelektronenvervielfacher ist ein offenes Vakuumgerät (funktioniert nur unter Vakuumbedingungen), in dem Röntgenstrahlung am Eingang in einen Strom von Primärelektronen umgewandelt und dann aufgrund der Sekundäremission von Elektronen verstärkt wird, während sie sich im Vervielfacherkanal ausbreiten.

Mikrokanalplatten, bei denen es sich um eine Vielzahl separater mikroskopischer Kanäle handelt, die den Plattendetektor durchdringen, funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Sie können zusätzlich eine räumliche Auflösung und die Erzeugung eines optischen Bildes des Querschnitts des auf den Detektor der Röntgenstrahlung einfallenden Flusses liefern, indem der ausgehende Elektronenstrom eines halbtransparenten Schirms mit einem darauf abgeschiedenen Leuchtstoff beschossen wird.

Röntgen in der Medizin

Die Fähigkeit von Röntgenstrahlen, durch materielle Objekte zu scheinen, gibt Menschen nicht nur die Möglichkeit, einfache Röntgenstrahlen zu erstellen, sondern eröffnet auch Möglichkeiten für fortschrittlichere Diagnosewerkzeuge. Es ist beispielsweise das Herzstück der Computertomographie (CT).

Die Röntgenquelle und der Empfänger rotieren innerhalb des Rings, in dem der Patient liegt. Die gewonnenen Daten darüber, wie die Gewebe des Körpers Röntgenstrahlen absorbieren, werden von einem Computer in ein 3D-Bild rekonstruiert. Die CT ist besonders wichtig für die Diagnose eines Schlaganfalls, und obwohl sie weniger genau ist als die Magnetresonanztomographie des Gehirns, dauert sie viel weniger Zeit.

Eine relativ neue Richtung, die sich jetzt in der Mikrobiologie und Medizin entwickelt, ist die Verwendung weicher Röntgenstrahlung. Wenn ein lebender Organismus durchscheinend ist, ist es möglich, ein Bild von Blutgefäßen zu erhalten, die Struktur von Weichteilen im Detail zu untersuchen und sogar mikrobiologische Untersuchungen auf zellulärer Ebene durchzuführen.

Ein Röntgenmikroskop mit Strahlung einer Pinch-Entladung im Plasma schwerer Elemente macht es möglich, solche Details der Struktur einer lebenden Zelle zu sehen,die auch in einer speziell präparierten Zellstruktur mit einem Elektronenmikroskop nicht zu sehen sind.

Eine der Arten der Strahlentherapie zur Behandlung von bösartigen Tumoren verwendet harte Röntgenstrahlen, die durch ihre ionisierende Wirkung möglich werden, die das Gewebe eines biologischen Objekts zerstört. Als Strahlungsquelle wird dabei ein Elektronenbeschleuniger verwendet.

Röntgen in der Technik

Weiche Röntgenstrahlen werden in der Forschung verwendet, um das Problem der kontrollierten thermonuklearen Fusion zu lösen. Um den Prozess zu starten, müssen Sie eine Rückstoßwelle erzeugen, indem Sie ein kleines Deuterium- und Tritium-Target mit weichen Röntgenstrahlen aus einer elektrischen Entladung bestrahlen und die Hülle dieses Targets sofort in einen Plasmazustand erhitzen.

Diese Welle komprimiert das Zielmaterial auf eine tausendfach höhere Dichte als die Dichte eines Festkörpers und erhitzt es auf eine thermonukleare Temperatur. Die Freisetzung thermonuklearer Fusionsenergie erfolgt in kurzer Zeit, während das heiße Plasma durch Trägheit streut.

Die Durchsichtigkeit macht die Radiographie möglich – ein bildgebendes Verfahren, mit dem Sie beispielsweise die innere Struktur eines lichtundurchlässigen Objekts aus Metall darstellen können. Ob die Brückenbauwerke fest verschweißt sind, ob die Naht an der Gasleitung luftdicht ist und die Schienen dicht aneinander liegen, lässt sich mit dem Auge nicht feststellen.

Daher wird in der Industrie Röntgen zur Fehlererkennung verwendet - zur Überwachung der Zuverlässigkeit der wichtigsten Arbeitseigenschaften und Parameter eines Objekts oder seiner einzelnen Elemente, ohne dass das Objekt außer Betrieb genommen oder demontiert werden muss.

Die Röntgenfluoreszenzspektrometrie basiert auf der Wirkung der Fluoreszenz - ein Analyseverfahren zur Bestimmung der Elementkonzentrationen von Beryllium bis Uran im Bereich von 0,0001 bis 100 % in Stoffen unterschiedlicher Herkunft.

Wenn eine Probe mit einem starken Strahlungsfluss aus einer Röntgenröhre bestrahlt wird, erscheint eine charakteristische Fluoreszenzstrahlung von Atomen, die proportional zu ihrer Konzentration in der Probe ist. Gegenwärtig ermöglicht praktisch jedes Elektronenmikroskop, die detaillierte elementare Zusammensetzung der untersuchten Mikroobjekte mit der Methode der Röntgenfluoreszenzanalyse problemlos zu bestimmen.

Röntgen in der Kunstgeschichte

Die Fähigkeit von Röntgenstrahlen, durchzuscheinen und einen Fluoreszenzeffekt zu erzeugen, wird auch zum Studium von Gemälden genutzt. Was sich unter dem Deckanstrich verbirgt, kann viel über die Entstehungsgeschichte der Leinwand erzählen. So kann beispielsweise in der gekonnten Arbeit mit mehreren Farbschichten ein Bild als einzigartig im Werk eines Künstlers erkannt werden. Es ist auch wichtig, bei der Auswahl der am besten geeigneten Lagerbedingungen für die Leinwand die Struktur der Schichten des Gemäldes zu berücksichtigen.

Für all dies ist Röntgenstrahlung unverzichtbar, damit Sie unbeschadet unter die oberen Bildschichten schauen können.

Wichtige Entwicklungen in diese Richtung sind neue Methoden, die auf die Arbeit mit Kunstwerken spezialisiert sind. Makroskopische Fluoreszenz ist eine Variante der Röntgenfluoreszenzanalyse, die gut geeignet ist, um die Verteilungsstruktur von Schlüsselelementen, hauptsächlich Metallen, in Bereichen von etwa 0,5 bis 1 Quadratmeter oder mehr sichtbar zu machen.

Vielversprechend erscheint dagegen die Röntgen-Laminographie, eine Variante der Computer-Röntgentomographie, die sich eher für die Untersuchung von ebenen Oberflächen eignet, um Bilder einzelner Bildschichten zu gewinnen. Diese Methoden können auch verwendet werden, um die chemische Zusammensetzung der Lackschicht zu untersuchen. Dadurch kann die Leinwand datiert werden, auch um eine Fälschung zu erkennen.

Mit Röntgenstrahlen kann man die Struktur eines Stoffes herausfinden

Röntgenkristallographie ist eine wissenschaftliche Richtung, die mit der Identifizierung der Struktur von Materie auf atomarer und molekularer Ebene verbunden ist. Eine Besonderheit kristalliner Körper ist eine mehrfach geordnete Wiederholung in der räumlichen Struktur der gleichen Elemente (Zellen), die aus einer bestimmten Menge von Atomen, Molekülen oder Ionen bestehen.

Die Hauptforschungsmethode besteht darin, eine kristalline Probe mit einer Röntgenkamera einem engen Röntgenstrahl auszusetzen. Das resultierende Foto zeigt ein Bild von gebeugten Röntgenstrahlen, die durch den Kristall gehen, aus dem Wissenschaftler dann seine räumliche Struktur, das sogenannte Kristallgitter, visuell darstellen können. Verschiedene Möglichkeiten, dieses Verfahren zu implementieren, werden als Röntgenstrukturanalyse bezeichnet.

Die Röntgenstrukturanalyse kristalliner Substanzen besteht aus zwei Stufen:

1. Bestimmung der Größe der Elementarzelle des Kristalls, der Anzahl der Partikel (Atome, Moleküle) in der Elementarzelle und der Symmetrie der Partikelanordnung. Diese Daten werden durch Analyse der Geometrie des Ortes der Beugungsmaxima gewonnen.
2. Berechnung der Elektronendichte innerhalb der Elementarzelle und Bestimmung der Atomkoordinaten, die mit der Lage der Elektronendichtemaxima identifiziert werden. Diese Daten werden durch Analyse der Intensität der Beugungsmaxima erhalten.

Einige Molekularbiologen sagen voraus, dass bei der Abbildung der größten und komplexesten Moleküle die Röntgenkristallographie durch eine neue Technik namens kryogene Elektronenmikroskopie ersetzt werden könnte.

Eines der neuesten Werkzeuge in der chemischen Analyse war der Filmscanner von Henderson, den er in seinen Pionierarbeiten in der kryogenen Elektronenmikroskopie verwendete. Diese Methode ist jedoch noch recht teuer und wird daher die Röntgenkristallographie in naher Zukunft wahrscheinlich nicht vollständig ersetzen.

Ein relativ neues Forschungsgebiet und technische Anwendungen im Zusammenhang mit der Anwendung von Röntgenstrahlen ist die Röntgenmikroskopie. Es wurde entwickelt, um mithilfe einer Fokussieroptik ein vergrößertes Bild des untersuchten Objekts im realen Raum in zwei oder drei Dimensionen zu erhalten.

Die Beugungsgrenze der Ortsauflösung in der Röntgenmikroskopie ist aufgrund der kleinen Wellenlänge der verwendeten Strahlung etwa 1000-mal besser als der entsprechende Wert für ein optisches Mikroskop. Darüber hinaus ermöglicht das Durchdringungsvermögen der Röntgenstrahlung die Untersuchung der inneren Struktur von Proben, die für sichtbares Licht völlig undurchlässig sind.

Und obwohl die Elektronenmikroskopie den Vorteil einer etwas höheren Ortsauflösung hat, ist sie keine zerstörungsfreie Untersuchungsmethode, da sie ein Vakuum und Proben mit metallischen oder metallisierten Oberflächen benötigt, was beispielsweise für biologische Objekte völlig zerstörerisch ist.