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 Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon
21.02.2018 | Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.

nachricht Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?
20.02.2018 | Hohenstein Institute

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics