Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

unglaublicher Druck - oder: Megabar in der Hosentasche

21.06.2002


Dr. Dubrovinsky zeigt eine geöffnete Diamantstempelzelle, mit deren Hilfe Proben unter Druckbedingungen, wie sie im Erdkern herrschen, untersucht werden können. Die zwei Scheiben aus sehr hitzebeständigem Metall werden miteinander verschraubt.


Aus der Hosentasche auf die Hand: Eine Miniatur-Diamantstempelzelle, mit deren Hilfe Proben unter Druckbedingungen, wie sie im Erdkern herrschen, untersucht werden können


Temperaturen und Drücke wie im Erdmittelpunkt sollen erzeugt werden

Bayreuth (UBT). Ein einmaliges Meßsystem, mit dem mit unglaublich hohen Drücken und Temperaturen die Vorgänge im metallischen Erdkern und im tieferen Erdmantel im Labor nachgeahmt werden, wird jetzt im Bayerischen Geoinstitut der Universität Bayreuth aufgebaut. Dr. Leonid Dubrovinsky, Akademischer Oberrat an diesem Forschungsinstitut, wurde dafür von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) jetzt eine Sachbeihilfe von mehr als einer halben Million Euro gewährt.

Im Bayerischen Geoinstitut werden solche Untersuchungen bereits jetzt sehr erfolgreich bei Drücken bis ca. 250.000 atm (entsprechend einer Erdtiefe von ca. 700 km) und hohen Temperaturen in großen Pressen durchgeführt. Mit Hilfe der von Dr. Dubrovinsky weiterentwickelten Diamantstempeltechnik mit Laserheizung können dagegen Drücke bis 2 Mill. Atm bei Temperaturen von mehreren tausend Grad erreicht werden, und damit auch die Bedingungen selbst am Erdmittelpunkt (in 6370 km Tiefe mit einem Druck von 3,6 Mill. atm - etwa gleich 3,6 Megabar - und einer Temperatur um 5000 °C) erzeugt werden. Diese sehr handlichen Höchstdruckpressen (daher "Megabar in der Hosentasche") werden durch die technischen Mitarbeiter in der zentralen Universitäts- und der Institutswerkstatt hergestellt - nur sie sind in der Lage, bei den sehr schwierig zu bearbeitenden Materialien noch die nötige Präzision zu bringen.

Da Druck gleich Kraft pro Fläche ist, kann man solche extreme Drücke nur durch eine Verkleinerung der Fläche erzielen - das heißt, zwei Diamantspitzen drücken aufeinander, und die winzige Probe (Durchmesser unter 0,1 mm) liegt dazwischen. Um an solchen kleinen Proben noch geowissenschaftliche Aussagen über Materialeigenschaften machen zu können und die Diamanten zu durchstrahlen, wird extrem brilliantes Röntgenlicht benötigt. Die Strahlung wird mit einer "Röntgenoptik" (einem System von Hohlspiegeln, die Röntgenlicht reflektieren und fokussieren können) auf die Probe gelenkt und gibt in Form des Beugungsmusters Auskunft über die Kristallstrukturen, ihre Dichte und thermische wie elastische Eigenschaften. Zusätzlich werden die Proben mit spektroskopischen Verfahren (Raman- und Mössbauer-Spektroskopie) untersucht, um möglichst viele chemische und physikalische Eigenschaften zu bestimmen.

Dr. Dubrovinsky ist zuversichtlich: "Wir werden ein neues Fenster aufstoßen und tiefer in die Erde hineinschauen können als je zuvor."

Jürgen Abel M. A. | idw

Weitere Berichte zu: Megabar Temperatur

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neue Grundlagen für die Verbesserung von Klima-und Vegetationsmodellen
08.08.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

nachricht Kohlenstoff-Transporte ins Erdinnere: Bayreuther Forscher entdecken hochstabile Carbonat-Strukturen
01.08.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie