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Tribolumineszenz: Röntgen mit Tesafilm

Es ist schon lange bekannt, dass beim Zermalmen von Zuckerkristallen oder dem Abrollen von Klebeband schwache, im Dunkeln sichtbare Lichtblitze entstehen. Über die genaue Ursache dieses Tribolumineszenz genannten Phänomens rätseln die Physiker noch. Klar ist nur, dass dabei mechanische Energie aufkonzentriert und in Form von Licht abgegeben wird. Eine entscheidende Rolle scheint die Trennung von Ladungen zu spielen.

Forscher um Seth Putterman von der University of California in Los Angeles haben die Erscheinung nun systematisch untersucht. Sie ließen einen Motor einen Klebefilm in einer Vakuumapparatur mit einer konstanten Geschwindigkeit von drei Zentimetern pro Sekunde abrollen, während ein Detektor die abgegebene Strahlung maß. Dabei bestätigten sich meist als unglaubwürdig eingestufte frühere Berichte, wonach sich das Energiespektrum bis in den Röntgenbereich erstreckt. Die energiereichsten Photonen lagen mit zehn Gigaelektronenvolt sogar in der Gammaregion. Als eindrucksvolle Demonstration des Effekts erzeugten die Forscher die Röntgenaufnahme eines Fingers.

Trotz der konstanten Zugkraft des Motors rollte das Klebeband nicht gleichmäßig ab, sondern blieb immer wieder kurz hängen und riss sich dann ruckartig los. Genau in diesem Moment traten die Röntgenblitze auf, und sie waren umso energiereicher, je heftiger der Ruck ausfiel. Putterman und seine Kollegen vermuten deshalb, dass Elektronen von der negativ geladenen Rollenoberfläche zum positiv geladenen Filmstreifen fliegen und dabei in dem elektrischen Feld zwischen beiden so stark beschleunigt werden, dass sie bei ihrem Auftreffen Bremsstrahlung im Röntgenbereich aussenden. Wie es beim Abrollen zu einer derart großen Ladungstrennung kommt, bleibt allerdings unklar.

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