Channeling - Strahlung

Die Elektronen fliegen innerhalb des Elektronenstrahls in leicht unterschiedlichen Winkeln zueinander, denn erstens besitzt der Elektronenstrahl immer eine gewisse Divergenz, und zweitens ist er auch ca. 1mm breit, was im Verhältnis zur Größe eines Elektrons unheimlich riesig ist.
Genauso sieht es mit dem Verhältnis zum Atomgitter des Kristalls aus: Ein Elektron fliegt an zigtausend Atomkernen vorbei, aber dennoch ist der Abstand zwischen den Atomkernen für ein Elektron so riesig, dass nur ein verschwindend geringer Anteil der Elektronen mit einem Atomkern in Berührung kommt. Man kann also sagen, dass es praktisch fast nie passiert, dass ein Elektron mit einem Atomkern kollidiert.
Allerdings wirken die weit reichenden Anziehungskräfte zwischen den Elektronen und den Atomkernen, welche die Ablenkung der Elektronen bewirken.

Wenn ein Elektron in einem verhältnismäßig großen Winkel relativ zu einer Kette von Atomkernen (es reichen schon einige tausendstel Grad) einfliegt (siehe e1), und/oder einem Atomkern sehr nahe kommt (e3), wird seine Bahn stark abgelenkt. Man spricht von einer Streuung.

Wenn aber ein Elektron unter einem sehr kleinen Winkel entlang einer Atomebene einfliegt (e2), wird es so abgelenkt, dass es im Resultat die sinusförmige Bewegung ausführt. Dabei gibt es Energie in Form von elektromagnetischen Wellen - in unserem Falle Röntgenstrahlung - ab.

Damit dieser Vorgang eintritt bzw. damit genug Elektronen Channeling-Strahlung aussenden, muss der Elektronenstrahl im richtigen Winkel in den Kristall einfliegen. Dies erreicht man, indem man den Kristall mit Hilfe eines Goniometers sehr genau ausrichtet.