Diamant-Röntgenfenster

Diamant vereint bekanntermaßen wichtige Eigenschaften, wie extreme Härte, hohe Wärme-leitfähigkeit und chemische Beständigkeit. Für Röntgenfenster ist eine weitere Eigenschaft wichtig: die niedrige Kernladungszahl von Kohlenstoff, die das Material transparent für Röntgenstrahlen macht.

Fenster für die weiße Röntgenstrahlung in Synchrotrons unterliegen wegen der Absorption der niederenergetischen Röntgenstrahlen einer hohen thermischen Belastung. Hier bietet Diamant aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit einen entscheidenden Vorteil: Durch eine geeignete Randkühlung können Diamantfenster sehr viel höheren Leistungen als z. B. Beryllium, das bisher übliche Fenstermaterial, ausgesetzt werden. Diamant ist darüber hinaus ungiftig – ein wichtiger Sicherheitsaspekt und Vorteil gegenüber Beryllium.

Ein hohe Röntgentransmission auch bei niedrigen Röntgenenergien bieten dünne Diamantmembrane, welche auf ringförmigen Siliziumträgern gefertigt werden. Diese Membranen sind sehr dünn (bis zu 1 µm). Die freie Öffnung hängt von dem maximalen Differenzdruck ab, den die Membranen aushalten können müssen.