Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genaue Wettervorhersage mittels Hochleistungs-Laser

03.06.2003


Die Freie Universität Berlin ist zum ersten Mal Inhaberin eines Patents. Dabei handelt es sich um eine Erfindung von Prof. Dr. Ludger Wöste (Fachbereich Physik) gemeinsam mit Prof. Dr. Jean-Pierre Wolf (Universität Lyon). Beide haben ein Verfahren zur Erzeugung von Kondensationskeimen in der übersättigten, d.h. sehr feuchten Atmosphäre entwickelt. Damit ist es - dank eines mobilen Hochleistungs-Lasers - möglich, präzisere Regenvorhersagen zu treffen. Die Erfindung ist mittlerweile international zum Patent angemeldet worden und wird von der Patentverwertungsgesellschaft ipal GmbH exklusiv für die Freie Universität Berlin wirtschaftlich verwertet.


Damit sich Regentropfen in der Atmosphäre bilden können, ist die Bildung von Kondensationskeimen in der übersättigten Luft erforderlich. Damit der Regen in der gewünschten Region heruntergeht, wurde bislang versucht, mit Hilfe von Flugzeugen Silberjodidkristalle als Kondensationskeime in der Luft auszustreuen. Auf die gleiche Weise wird auch versucht, Hagel durch vorzeitiges Abregnen zu verhindern. Das Verfahren ist jedoch nur begrenzt wirksam, da der hierfür erforderliche Zustand der Übersättigung der Atmosphäre a priori nicht erkennbar ist. Dank dem Verfahren von Wöste und Wolf ist es nun möglich, die kritischen Bedingungen für die Bildung von Regen, d.h. atmosphärische Übersättigung genau zu erfassen.

Die Erfindung beruht darauf, mittels Hochleistungs-Lasern so genannte Plasma-Filamente in der Atmosphäre zu erzeugen. Physiker rufen solche Filament dadurch hervor, indem sie einen hoch-intensiven ultrakurzen Laserpuls in die Luft strahlen, wodurch nicht-lineare optische Effekte auftreten. Durch den so genannten Kerr-Effekt wird der Brechungsindex auf Grund der hohen Lichtfeldstärken erhöht. Da das Profil der Lichtintensität des fokussierten Laserstrahls über den Querschnitt des Laserstrahls hinweg einer Glockenkurve entspricht, wirkt die Luft im Bereich extrem hoher Feldstärken - also im mittleren Bereich des Laserstrahls - wie eine Sammellinse. Dadurch wird der Laserstrahl fokussiert. Die so entstehende extrem hohe Energiedichte führt schließlich zu einer sog. Multi-Photon der Luft, wobei die ionisierten Bereiche wie eine Zerstreuungslinse wirken. Der Laserstrahl wird wieder defokussiert. In dem Zusammenspiel von Selbstfokussierung und Selbstdefokussierung entsteht das beschriebene, schlauchähnliche Plasma-Filament. An den dabei gebildeten elektrischen Ladungsträgern kondensiert sodann die feuchte Luft zu deutlich erkennbaren Tröpfchen. Auf die Weise kann die Übersättigung der Luft, d. h. ihr Vermögen zu regnen über große Distanzen hinweg beobachtet werden.


Das Team Wöste/Wolf hatte sich schon in den vergangenen Jahren - zumindest im Labor - als "Zähmer von Blitzen" einen Namen gemacht. Um den Blitz zu zähmen, werden wiederum Laserpulse hoher Leistungen in die Luft gestrahlt und so erneut Plasma-Filamente erzeugt. Diese sind elektrisch leitend, so dass sich der Blitz entlang der Filamente kontrolliert entladen kann. Auf diese Weise können Flughäfen oder Rechenzentren von Blitzeinschlägen geschützt werden.

Für die Erfindung des "Regenwächters" erteilte das Deutsche Patent- und Markenamt (DPMA) der Freien Universität Berlin ihr erstes Patent. Auf Grund der Änderung im Arbeitnehmererfindergesetz hat die Freie Universität gemeinsam mit anderen Berliner Hochschulen und der Investitionsbank Berlin eine Gesellschaft für Patentverwertung Berlin (ipal) gegründet. Diese prüft die Erfindung. Wenn ipal und die Freie Universität die Erfindung verwerten wollen, erfolgt die Inanspruchnahme der Erfindung und eine Patentanmeldung beim DPMA, die die Erfindung prüft. Ist die Erfindung patentwürdig, erteilt die DPMA ein Patent. Die Freie Universität hat seit Oktober 2001 15 Erfindungsmeldungen entgegengenommen und acht Patentmeldungen über ipal GmbH beim DPMA eingereicht.

Nähere Informationen:

Prof. Dr. Ludger Wöste
Institut für Experiementelle Physik
an der Freien Universität Berlin
Tel.: 030 - 838-55566
E-Mail: woeste@physik.fu-berlin.de

Ilka Seer | idw
Weitere Informationen:
http://www.teramobil.org

Weitere Berichte zu: Blitz DPMA Hochleistungs-Laser Laserstrahl Plasma-Filament

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie