Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ANKA sorgt für Lichtblitze

02.02.2001


Der komplette Speicherring der

Synchrotronstrahlungsquelle ANKA hat einen Umfang von 110

Metern.


Ein Mitarbeiter des Forschungszentrums

Karlsruhe justiert einen Röntgenspiegel, der die

Synchrotronstrahlung zu den Experimentiereinrichtungen

lenkt.


Neue Synchrotronstrahlungsquelle im Forschungszentrum Karlsruhe eingeweiht

Im Forschungszentrum Karlsruhe wurde innerhalb des vorgesehenen Finanzrahmens von 70 Millionen DM und des Terminplans die Synchrotronstrahlungsquelle ANKA (ÅNgströmquelle KArlsruhe) fertiggestellt. Damit steht nun eine moderne Anlage zur Verfügung, die nicht ausschließlich auf wissenschaftliche Zwecke zugeschnitten, sondern in erster Linie für industriellen Service ausgelegt ist. Die Anwendungen von Synchrotronstrahlung lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Fertigung von Komponenten für die Mikrosystemtechnik und zerstörungsfreie Materialuntersuchung. Die Synchrotronstrahlungsquelle wird am 2. Februar 2001 durch Edelgard Bulmahn, Bundesministerin für Bildung und Forschung, und den Wirtschaftsminister des Landes Baden-Württemberg, Dr. Walter Döring, eingeweiht.

Die Nachfrage nach Synchrotronstrahlung wächst bei Industrie und Wissenschaft. Auch im Forschungszentrum besteht ein steigender Bedarf bei Mikrofertigung, Umweltanalytik und Nanotechnologie. Um die Nachfrage nach diesem "Superlicht" auch für industrielle Anwendungen zu befriedigen, wurde im September 1996 im Forschungszentrum Karlsruhe mit der Errichtung der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA begonnen. Das Projekt mit einem Gesamtaufwand von 70 Mio. DM wurde aus Mitteln des Bundes, des Landes Baden-Württemberg und des Forschungszentrums Karlsruhe finanziert. Das große Engagement des Landes Baden-Württemberg, das abweichend vom üblichen Finanzierungsschlüssel 50% der Beschaffungskosten trug, zielt vor allem darauf ab, kleinen und mittelständischen Unternehmen im Land Synchrotronstrahlung für fertigungstechnische und analytische Fragestellungen zur Verfügung zu stellen.

Nutzen für Industrie und Wissenschaft
Weltweit herrscht eine große Nachfrage nach Nutzung von Synchrotronstrahlung; dem steht an den vorhandenen Anlagen viel zu wenig Strahlzeit gegenüber. Insbesondere für die Industrie war Synchrotronstrahlung nur schwer zugänglich: An den ursprünglich für die Wissenschaft gebauten und dann für industrielle Nutzung "zweckentfremdeten" Anlagen war Strahlzeit nur über einzureichende Projektvorschläge und wissenschaftliche Begutachtungsverfahren zu erhalten. Die Pflicht zur Veröffentlichung der Ergebnisse war oft ein zweiter Hinderungsgrund.
Das Konzept von ANKA ist anders: Im April wird die Synchrotronstrahlungsquelle an die Betreibergesellschaft ANKA GmbH übergeben, die vom Land Baden-Württemberg und dem Forschungszentrum Karlsruhe als wirtschaftlicher Geschäftsbetrieb gegründet wurde. Synchrotronstrahlung wird dort wie ein Industrieprodukt vermarktet. Im Mittelpunkt steht der Kunde; die ANKA GmbH macht als Lieferant ein Angebot, das den nötigen Zugriff auf die Synchrotronstrahlungsquelle beinhaltet. Je nach Anforderung des Kunden kann dieses Angebot ein breites Leistungsspektrum umfassen. Falls der Kunde keine eigene Erfahrung mit Synchrotronstrahlung mitbringt, bietet die ANKA GmbH einen Rund-um-Service zur Klärung spezifischer Fragestellungen an. Andere Angebotsvarianten sehen die Bereitstellung eines Mess- oder Fertigungsplatzes an einem Strahlrohr vor, an dem der Kunde selbständig experimentieren kann, oder die Unterstützung beim Aufbau eines eigenen Messplatzes, für den die ANKA GmbH dann die Strahlleistung und die Infrastruktur zur Verfügung stellt.
Die Synchrotronstrahlung kann für die Mikrofertigung und für analytische Aufgaben eingesetzt werden. Mittels Synchrotronstrahlung kann man die Oberfläche und das Innere von Bauteilen und Materialien zerstörungsfrei untersuchen. Zusammensetzung, Struktur, chemische, elektronische, magnetische und mechanische Eigenschaften werden so, im wahrsten Sinne des Wortes, einsehbar. Beispielsweise lassen sich auch Gläser untersuchen, deren amorphe Struktur mit konventionellen Methoden nicht erfasst werden kann. Damit können Fertigungsprozesse kontrolliert und optimiert werden.
Bei der Mikrofertigung stellt man durch gezielte Bestrahlung von Plexiglas hochgenaue Urformen her, die über daran anschließende Vervielfältigungsverfahren in Mikrobauteile aus Metall, Kunststoff oder Keramik umgewandelt werden können; dadurch werden wirtschaftliche Produktionsverfahren für die mikrotechnische Fertigung in der Industrie möglich. Auf diesem Gebiet nimmt das Forschungszentrum eine weltweit führende Stellung ein, die durch ANKA ausgebaut werden soll.

Synchrotronstrahlung
In einem Synchrotron werden Elementarteilchen (z. B. Elektronen oder Protonen) auf einer kreisförmigen Bahn auf hohe Energien beschleunigt; in ANKA erreichen Elektronen eine Endenergie von 2,5 GeV (Giga-Elektronenvolt = Milliarden Elektronenvolt). Die Elektronen kreisen dann mit beinahe Lichtgeschwindigkeit in einem ringförmigen Speicherrohr von 110 Meter Umfang im Hochvakuum.
Die Ablenkung der Elektronen auf die Kreisbahn erfolgt durch Magnete. Bei der Ablenkung im Magnetfeld erzeugen die Elektronen die so genannte Synchrotronstrahlung. Synchrotronstrahlung ist elektromagnetische Strahlung wie Sonnenlicht oder Radiowellen. Sie hat aber besondere Eigenschaften, die sie für viele Anwendungen wertvoll macht: Sie überstreicht einen großen Bereich von Wellenlängen von der Röntgenstrahlung über Ultraviolett und sichtbares Licht bis ins ferne Infrarot. Darüber hinaus hat sie eine hohe Intensität und ist hochparallel ähnlich dem Licht eines Lasers. Für die meisten Anwendungen ist insbesondere der Röntgenanteil der Strahlung von Interesse.
Joachim Hoffmann 1. Februar 2001


Detaillierte Informationen zur Synchrotronstrahlungsquelle ANKA können Sie dem neuesten Heft der "Nachrichten", der wissenschaftlichen Zeitschrift des Forschungszentrums, entnehmen, die Sie beim
Forschungszentrum Karlsruhe
Stabsabteilung Öffentlichkeitsarbeit
Postfach 36 40
76021 Karlsruhe
Tel. 07247/82-2861
Fax: 07247/82-5080
beziehen können.

Inge Arnold | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Mikroplastik in Meeren: Hochschule Niederrhein forscht an biologisch abbaubarer Sport-Kleidung
18.09.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte durch 3D-Druck und Faserverbundtechnologie
13.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie