Synkrotronstrålning är en form av elektromagnetisk strålning som genereras i speciella acceleratorer kallade synkrotroner. Synkrotroner är en typ av partikelaccelerator där laddade partiklar, ofta elektroner, acceleras upp till mycket höga hastigheter, nära ljushastigheten, och får sedan att röra sig i en cirkulär bana. När de accelererande partiklarna ändrar riktning i denna bana, sänder de ut synkrotronstrålning som består av intensiva burstar av ultraviolett och röntgenstrålning.

Denna strålning är mycket stark och kännetecknas av sin höga intensitet, breda spektralbandvidd och polariseringsgrad. Synkrotronstrålningen används inom en rad olika forskningsområden, bland annat inom materialvetenskap, biologi, medicin och fysik, där den låga våglängden möjliggör detaljerad analys av struktur och dynamik hos materia på atomär nivå.

Röntgendiffraktion (XRD) är en teknik inom fysik och kemi som används för att bestämma materialets kristallografiska struktur. Den bygger på att man skickar en röntgenstråle genom ett material, varvid de skarpaste intensitetsspitjena i den resulterande diffraktionsmönstret kan jämföras med tabeller över kända material och deras kristallografiska strukturer för att identifiera det undersökta materialet. Röntgendiffraktion är en central metod inom materialsforskning och används bland annat för att bestämma kristallstruktur hos proteiner, studera ytstrukturer på material och kontrollera kvaliteten på tillverkade material.

Röntgenstrålning, även känd som X-strålning, är en form av elektromagnetisk strålning med mycket korta våglängder och hög energidefination. Den har en våglängd mellan 10 pikometer (pm) och 10 nanometer (nm), vilket motsvarar frekvenser mellan 30 petaterahertz (PHz) och 30 exahertz (EHz). Röntgenstrålning produceras naturligt i vissa fenomen, såsom blixtnedslag och solfläckar, men den kan också skapas artificiellt med hjälp av speciella apparater som accelererar elektroner till höga hastigheter och sedan får dem att kollidera med ett mål.

I medicinen används röntgenstrålning ofta för att producera bilder av inre strukturer i kroppen, såsom benbrott eller tumörer. Strålningen passerar genom mjuk vävnad lättare än tätt packad vävnad som ben, vilket gör att de skilda områdena absorberar olika mycket strålning och ger upphov till kontrasterande bilder. Även om röntgenstrålning är ett viktigt verktyg inom medicinen, kan för höga doser vara skadliga för levande vävnad och öka risken för cancer. Därför bör användningen av röntgenstrålning begränsas till nödvändiga fall och under kontrollerade förhållanden.

'Kristallisering' er en begrep i medisinen som refererer til dannelse av fast, regelmessig oppbygd materiale (et kristall) i en væske eller i et legeme. Denne prosessen skjer når stoffer som normalt er opløst i en væske, nås en koncentrasjon der de ikke lenger kan forbli i opløsning under de aktuelle temperatur- og trykkondisjonene. I stedet vil de starte å forme kristaller som sedimenterer ut av løsningen.

I medisinen kan kristallisering forekomme under ugunstige omstendigheter, for eksempel når en væske med høy koncentrasjon av opløste stoffer ikke kan draines fra et legemeområde. Dette kan føre til dannelse av kristaller i det berørte området, som kan være smertefulle eller skade veskelappene. Et eksempel på dette er gikt, en sykdom der karakteriseres av kristallisering av urinsyren (urat) i leddens synovialvæske og leddampe.

Kristallisering kan også forekomme som en bivirkning til behandling med visse lægemidler, for eksempel når et lægemiddel ikke fullstendig løses i kroppen og stoffer derfor begynner å kristallisere. Dette kan føre til bivirkninger som smerte, inflammasjon eller skader på veskelappene.

En partikelaccelerator är ett laboratorieverktyg som används för att accelerera charged particles, såsom elektroner eller protoner, till höga hastigheter och sedan fokusera dem på ett mål. Det finns två huvudsakliga typer av partikelacceleratorer: linjära acceleratorer (LINAC) och cirkulära acceleratorer.

I en linjär accelerator accelereras partiklarna längs en rät linje med hjälp av elektriska fält. Linjära acceleratorer används ofta för att accelerera elektroner till höga energier innan de används i strålterapi eller för att producera synchrotronstrålning.

I en cirkulär accelerator, såsom ett cyklotron eller ett synchrotron, accelereras partiklarna längs en cirkulär bana med hjälp av magnetiska och elektriska fält. Cirkulära acceleratorer används ofta för att accelerera protoner till höga energier innan de används i cancerbehandlingar eller för att skapa nya partiklar i högenergifysikexperiment.

Sammantaget är partikelacceleratorer viktiga verktyg inom både grundforskning och tillämpad forskning, inklusive medicinsk forskning och behandling.

Emissionsspektroskopi (emissionsspektrometry) är en teknik inom analytisk kemi där man studerar emissionsspektra för att identifiera och quantifiera ett analysämnese koncentration. Emissionsspektrometri kan användas för att analysera alla slags ämnen som avger ljus under excitering, till exempel gaser, plasma och fasta material.

I emissionsspektroskopi exciteras ett prov med elektromagnetisk strålning eller elektrisk urladdning, vilket orsakar atomer och/eller molekyler i provet att avge ljus i form av emission. Denna emission sker vid vissa karaktäristiska våglängder som är specifika för varje grundämne eller molekyl. Genom att mäta intensiteten och våglängden hos det emitterade ljuset kan man identifiera och bestämma koncentrationen av olika ämnen i provet.

Emissionsspektroskopi är en mycket känslig teknik som används inom flera områden, till exempel miljöanalys, metallanalys, läkemedelsanalys och astronomi.

Röntgenkristallografi är en teknik inom strukturbiologi och fysikalisk kemi som används för att bestämma tre-dimensionella strukturer av molekyler, ofta proteiner och andra biologiska makromolekyler. Den bygger på att utnyttja diffraktionen av röntgenstrålning när den passerar genom en kristall av det ämne vars struktur ska bestämmas.

I en kristall är atomer och molekyler ordnade i ett periodiskt mönster, vilket gör att de agerar som en diffraktionsgitter när de utsätts för röntgenstrålning. Genom att mäta intensiteten och fasen på de diffraktionerade strålarna kan forskaren rekonstruera den elektroniska densitetsfördelningen i kristallen, vilket ger information om var atomerna befinner sig i förhållande till varandra. Genom att analysera denna information kan man bestämma molekylens tresidiga struktur på atomnivå.

Röntgenkristallografi är en mycket kraftfull metod inom strukturbiologin och har haft en stor betydelse för vetenskapens förståelse av biologiska processer på molekylär nivå. Metoden används bland annat för att studera proteiner som är involverade i sjukdomar, för att utveckla läkemedel och för att undersöka materialegenskaper hos oorganiska material.

Röntgenterapi, även känd som strålterapi eller radioterapi, är en form av cancerbehandling där högenergiska joniserande strålar används för att döda cancerceller och hämma deras förmåga att dela sig och växa. Strålningen kan fokuseras till en specifik plats i kroppen, såsom en tumör, eller ges över ett större område. Röntgenterapi kan användas ensam eller tillsammans med andra behandlingsmetoder som kirurgi och kemoterapi. Den kan också användas för att lindra smärta och andra symtom hos cancerpatienter i slutstadiet av sjukdomen.

Strålningsspridning (radiation scattering) är en process där strålning, till exempel ljus eller partikelstrålning, avböjs från sin ursprungliga bana när den interagerar med materia. Det finns två huvudsakliga typer av strålningsspridning: Rayleigh-spridning och Compton-spridning.

Rayleigh-spridning sker när en elektromagnetisk våg, till exempel ljus, interagerar med ett atomärt partikel i en atom eller molekyl. Spridningen orsakas av den oscillatoriska rörelse som atompartikeln utför under interaktionen och resulterar i att strålningen sprids i alla riktningar, men med samma frekvens som den ursprungliga strålningen.

Compton-spridning sker när en foton (en ljuspartikel) kolliderar med en fritt rörlig elektron. Vid kollisionen avges en del av energian i fotonen till den rörliga elektronen, vilket resulterar i att både fotonens frekvens och riktning ändras. Compton-spridning är därför särskilt relevant när man studerar interaktioner mellan strålning och materia på subatomär nivå, till exempel inom ramen för strålbehandling av cancer eller kosmisk strålning.

"Small angle scattering" (SAS) er en teknik innen fysisk kemi og biofysikk som brukes for å studere struktur av materielle systemer på nanometer-skala. Denne teknikken involverer eksposisjonen av et materiale for en stråling, ofte røntgenstråling eller neutroner, og observering av hvordan strålingen spredes som følge av interaksjoner med små partikler eller uregelheter i strukturen. Ved small angle scattering refererer vi til vinkelen på disse spredningsmønsterne, som er mye mindre enn 1 grad (eller pi radianer).

SAS-data kan tolkes for å gi informasjon om partikkelstørrelse, form og fordeling i systemet. I biomedisinsk sammenheng kan denne teknikken være nyttig for å undersøke struktur av biologiske makromolekyler som proteiner og DNA, som ofte har nanoskalestrukturer som er relevante for deres funksjon. Small angle scattering er en ikke-destruktiv teknik, det vil si at den ikke ødelegger materialet under undersøkelsen, så den kan være nyttig til å studere sammenhengen mellom struktur og funksjon over tid eller under forskjellige forsøksvilkår.

Mikrospektrofotometri är en teknik inom analytisk kemi och fysik som används för att bestämma ett provs materialets optiska egenskaper, såsom absorption och reflektion, på mycket små skalor, ofta i nanometer- eller mikrometer-skala.

Tekniken innebär att man använder en spektrofotometer, ett instrument som kan mäta absorptions- och reflektionsspektra över ett visst våglängdsområde, för att analysera ett mycket litet provområde. Detta görs genom att fokusera ljusstrålar till en mycket smal bana och sedan mäta den resulterande absorptionen eller reflektionen av det ljuset efter att ha passerat igenom eller reflekterats från provmaterialet.

Mikrospektrofotometri används ofta inom forskning och utveckling för att studera materialegenskaper på cell- eller subcellulär nivå, såsom att undersöka biokemiska processer i levande celler eller analysera struktur och sammansättning av olika material. Den kan även användas inom klinisk medicin för att exempelvis diagnostisera sjukdomar genom att analysera biopsier eller andra kroppsvätskor.

X-ray microtomography (micro-CT) är en icke-destruktiv teknik för att generera tredimensionella (3D) bilder av inre strukturer hos ett material eller ett objekt, genom att använda röntgenstrålning.

I en typisk mikro-CT-scanning, roteras objektet i en rotationstomograf som är utrustad med en källa för röntgenstrålning och en detektor. Under varje rotation av objektet, tas en serie tvådimensionella (2D) radiografier från olika vinklar runt objektet. Dessa 2D-bilder används sedan för att rekonstruera en serie tänjda 2D-bilder som representerar varje tvärsnitt av objektet i dess djupriktning. Slutligen, kan dessa tänjda 2D-bilder kombineras för att skapa en 3D-bild av objektets inre struktur.

Mikro-CT är ett användbart verktyg inom forskning och tillämpningar som inkluderar materialvetenskap, biologi, paleontologi, geologi och industriell non-destructive testing (NDT). Det kan användas för att undersöka strukturer på mikrometerskalan, vilket gör det till en kraftfull metod för att studera komplexa inre strukturer hos materialer och objekt.

X-Ray Absorption Spectroscopy (XAS) er en type af eksperimentell spektroskopi som bruges til at undersøge elektronstrukturen i stoffer, især for de innerste elektroner i et atom. Metoden bygger på at måle absorptionen af røntgenstråling, når den passerer gennem et materiale.

Ved at analysere den absoberede strålings intensitet som funktion af energien (eller bølgelængden) kan man opnå information om de elektroniske overgange i materialet, herunder afstande mellem atomkerner og elektronbindinger. XAS kan anvendes til at studere forskellige former for stofsystemer, herunder faststoffer, molekyler, overflader og katalysatorer.

XAS har to hoveddele: X-Ray Absorption Near Edge Structure (XANES) og Extended X-Ray Absorption Fine Structure (EXAFS). XANES fokuserer på den lavenergiende del af spektret, nær absorptionens kant, og giver information om den lokale koordination af atomkerner og elektronbindinger. EXAFS dækker den højenergiende del af spektret og kan anvendes til at bestemme afstande mellem naboatomer og deres koordinationsgeometri.

Röntgentomografi, även känt som CT (Computed Tomography), är en medicinsk undersökningsmetod som använder röntgenstrålning för att skapa detaljerade, tvärsnittsvisa bilder av kroppens inre strukturer, såsom organ, ben, muskler och blodkärl. Under en CT-undersökning roterar en röntgenkälla runt om patienten medan en detektor samlar in data om den absorbierade röntgenstrålningen. De insamlade datorna bearbetas sedan av datorer för att generera skärbilder som visar olika nivåer av täthet i kroppen, vilket kan hjälpa läkare att diagnostisera och planera behandlingar för en rad olika sjukdomar och skador.

FTIR (Fourier Transform Infrared) spectroscopy er en type infrarød spektroskopi som brukes for å identifisere og analysere forskjellige kjemiske forbindelser ved å måle deres absorpsjon av infrarødt lys. I en FTIR-spektrometer, blir et bredt spektrum av infrarød stråling generert og sendt gjennom en prøve. Når lyset passerer gjennom prøven, vil bestemte molekyler i prøven absorbere bestemte frekvenser av det infrarøde lyset basert på deres kjemiske struktur og bindinger. Dette resulterer i en unik absorbansprofil for hver type molekyl, som kan sammenlignes med referanse spektre for å identifisere de ulike bestanddelene i prøven.

FTIR-spektroskopi er et viktig verktøy innen kjemien og relaterte felt som f.eks. materialvitenskap, miljøvitenskap og biovitenskap. Det kan for eksempel brukes til å identifisere ukjente stoffer, kontrollere reinsdyr av kvaliteten på legemsmateriale, studere molekylære interaksjoner og forandringer i materialer under forskjellige forhold, samt for å foreta kvalitative og kvantitative analyser av forskjellige kjemiske forbindelser.

Selenometionin är en organisk förening som består av svavel (sulfydrylgrupp) och selen (selenocysteingrupp). Det är en aminosyra som innehåller selen, vilket gör den till en näringsämne. Selenmetionin är en av de två formerna av selen som finns naturligt i livsmedel och är väl assimilerad av kroppen. Det är en viktig del av flera enzymer och hjälper till att skydda celler från skada.

"Halvkroppsbestrålning" är en form av strålbehandling där endast en halva kroppen behandlas med joniserande strålning. Den används ofta för att behandla cancer i bukhålan, såsom tarmcancer och äggstockscancer.

Det finns två huvudtyper av halvkroppsbestrålning: anterior och posterior halvkroppsbestrålning. Vid anterior halvkroppsbestrålning riktas strålarna från framför patienten, medan vid posterior halvkroppsbestrålning riktas strålarna från bakom patienten.

Patienten placeras på en speciell behandlingsbord som kan roteras och positioneras så att endast den del av kroppen som ska bestrålas exponeras för strålningen. Under behandlingen ligger patienten ofta stilla under några minuter medan strålar riktas mot tumören.

Fördelarna med halvkroppsbestrålning jämfört med helkroppsbestrålning är att den ger lägre stråldoser till frisk vävnad och lägre risk för biverkningar som diarré, trötthet och minskad aptit.