Bestrahlung bezeichnet in der Werkstofftechnik die gezielte Einwirkung ionisierender oder nicht‑ionisierender Strahlung auf ein Material, um dessen Mikrostruktur und Eigenschaften zu modifizieren oder deren Stabilität zu untersuchen. Typische Strahlungsarten sind Elektronen-, Ionen-, Neutronen- und Photonenstrahlung (UV, Laser, Röntgen), jeweils mit charakteristischen Wechselwirkungsmechanismen.

Wesentlich ist die Unterscheidung zwischen ionisierender Strahlung (z.B. Elektronen-, Ionen-, Neutronenstrahlen, harte Photonen) und nicht‑ionisierender Strahlung (z.B. sichtbares Licht, ein Großteil der LED- und Laseranwendungen). Ionisierende Bestrahlung erzeugt Punktdefekte, Versetzungen, Blasen (z.B. bei Helium‑Bestrahlung) und Strahlenschäden, die zu Versprödung, Schwellung oder Phasenumwandlungen führen können. Dies ist zentral für Reaktorwerkstoffe, Raumfahrtanwendungen und Hochleistungswerkstoffe.

Nicht‑ionisierende Bestrahlung führt vorwiegend zu Anregung elektronischer Zustände und lokaler Erwärmung. UV‑Bestrahlung kann in Polymeren Kettenbrüche, Quervernetzungen oder Oxidation auslösen; Laser- und Doppelpuls‑Bestrahlung ermöglichen ultraschnelle Schmelz‑/Erstarrungsprozesse, Strukturierung von Oberflächen oder Phasenselektion. Impuls‑Burst‑Bestrahlungen erlauben es, extreme Leistungsdichten bei minimalem mittleren Wärmeeintrag zu realisieren.

Für die quantitative Beschreibung sind Strahlungsart, Energie, Fluss, Dosis (z.B. dpa – displacements per atom), Pulsdauer und Temperatur entscheidend. Moderne Untersuchungsmethoden kombinieren Bestrahlung mit in‑situ Charakterisierung (TEM, XRD, Nanoindentierung), um Defektbildungs- und Erholungsprozesse zeitaufgelöst zu erfassen. Bestrahlung ist damit sowohl ein Belastungspfad zur Qualifizierung von Werkstoffen als auch ein präzises Werkzeug zur eigenschafts- und funktionsorientierten Mikrostrukturgestaltung.