Röntgenspiegels: nuttig in de ruimte, maar ook voor bestralingstherapie
Een speciaal soort spiegel om röntgenstraling te weerkaatsen kun je voor veel meer gebruiken dan alleen voor ruimteonderzoek. Voor gerichte bestralingstherapie bij kanker bijvoorbeeld. Fysicus David Girou bracht naast een fulltime baan de mogelijkheden in kaart en promoveert daarop op 14 juni.
‘Een flinke uitdaging’, noemt David Girou de zes jaar waarin hij zijn promotieonderzoek deed. Hij is een zogeheten buitenpromovendus, niet betaald door de universiteit, en deed zijn onderzoek naast een fulltime baan. Als onderzoeker en projectmanager bij Cosine measurement systems in Sassenheim is zijn werk weliswaar gerelateerd aan zijn onderzoeksonderwerp, maar dat maakte het niet per se makkelijker. Girou: ‘Projecten, deadlines en klanten gaan altijd voor. Ik moest daar echt strategieën voor ontwikkelen en ging heel zorgvuldig met mijn tijd om.’
De uitdaging was eerst: röntgenstraling reflecteren
Girous werk en onderzoek gaan over een technologie met silicium-structuren waarmee je röntgenstraling kunt reflecteren. ‘Daaraan is behoefte in het ruimteonderzoek. Sommige objecten in het heelal, van grote, hete gasstructuren tot compacte zwarte gaten, zijn extreem heet en energetisch, en zenden daarom licht uit in het röntgenspectrum. "Gewone" telescopen zoals Hubble of James Webb, hoe geweldig ook, kunnen deze röntgenstraling niet waarnemen, omdat ze werken met zichtbaar licht. Daardoor missen ze cruciale informatie over hoe deze objecten zich gedragen. Daarvoor zijn röntgentelescopen nodig.’
En dat moet dan ook nog in de ruimte
De röntgenspiegels waaraan Girou werkt, zijn speciale siliciumstructuren: Silicon Pore Optics (SPO). Daarmee wordt een spiegel gemaakt met een diameter van 2,5 meter, die aan het eind van de twaalf meter lange ruimtetelescoop Athena komt. ‘Het is de bedoeling dat Athena rond 2035 wordt gelanceerd. Als de telescoop eenmaal in de ruimte is, zijn er geen mogelijkheden voor onderhoud of reparatie. Dus elk systeem moet bij de eerste poging werken.’ Uiteindelijk is het de ongelooflijke inspanning waard, zegt Girou: 'Met SPO kunnen we lichte, robuuste en relatief goedkope röntgenspiegels bouwen voor een ruimtetelescoop die de geheimen van het hete en energieke heelal kan ontsluieren.'
Maar wat kun je er nog meer mee?
Dankzij het werk voor de Athena-telescoop is de SPO-techniek nu ver ontwikkeld. Girou wilde uitzoeken wat er nog meer mee mogelijk is. Met simulaties en experimenten lukte het Girou een nieuw optisch systeem te ontwerpen, dat in de toekomst bijvoorbeeld bruikbaar is voor bestralingstherapie tegen kanker. De zogeheten Laue-lens gebruikt de siliciumkristallen om röntgenstraling te focussen tot een convergerende straal met een heel precieze focus. ‘Daarmee kun je heel precies een uiterst klein gebied in een patiënt bestralen, zonder de huid te intensief te bestralen. Dat is bij andere bestralingstechnieken nog een probleem.’
Denemarken en Nederland: allebei plat, de mensen fietsen en de taal is moeilijk
Girou komt uit Frankrijk en werkte ook in Denemarken en de VS. Voorlopig blijft hij graag in Nederland. ‘Elke plek is anders, maar ik zie wat overeenkomsten tussen Denemarken en Nederland. Het land is plat, de mensen fietsen en spreken een taal die moeilijk te leren is, haha! Ik houd echt van de Nederlandse cultuur, de directe aanpak en flexibel werken bijvoorbeeld. Ook waardeer ik het enorm dat we hier voor vervoer niet zo sterk op de auto gericht zijn als in Frankrijk en de VS. Ik gebruik bijna elke maand alle vervoermiddelen van fiets, bus en trein tot auto en vliegtuig. Dat geeft mij zo’n vrij gevoel. Het zou echt een uitdaging voor me zijn om terug te gaan naar Frankrijk en daar te werken.’
Tekst: Rianne Lindhout
Beeld: Cosine, David Girou