Mattauch-Herzog-Preis für Gießener Physiker

Dr. Wolfgang Plaß vom II. Physikalischen Institut der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) und der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt wurde mit dem Mattauch-Herzog-Preis geehrt.

Der renommierte Forschungspreis wird von der Deutschen Gesellschaft für Massenspektrometrie (DGMS) für hervorragende wissenschaftliche Leistungen in der modernen Massenspektrometrie vergeben. Die Verleihung fand am Dienstag, 1. März 2011, im Rahmen der Jahrestagung der DGMS in Dortmund statt.

Ausgezeichnet wurde der Physiker für seine Arbeiten mit gespeicherten exotischen Atomkernen und für bahnbrechende instrumentelle Entwicklungen in der Präzisions-Massenspektrometrie. Sein Instrumentarium reicht von Speicherringen mit 100 Meter Umfang bis hin zu kleinsten Ionenfallen von wenigen Millimetern Durchmesser.

Die Aktivitäten von Dr. Plaß auf dem Gebiet der Grundlagenforschung konzentrieren sich auf die Präzisionsmassenmessung sehr kurzlebiger Atomkerne. Solche Atome, die oft schon nach wenigen Tausendstel Sekunden radioaktiv zerfallen, kommen in der Natur nur in kosmisch spektakulären Ereignissen wie Supernova-Explosionen oder Röntgenstrahlungsausbrüchen in Doppelsternsystemen vor. Auf der Erde werden diese Atome an großen Beschleunigeranlagen hergestellt und untersucht, beispielsweise bei der GSI oder dem internationalen Forschungszentrum FAIR, welches derzeit unter Mitwirkung Gießener Wissenschaftler in Darmstadt errichtet wird. Die Experimentierkunst besteht darin, solch kurzlebige Atome einzufangen und effizient nachzuweisen: oftmals steht nur ein einziges Atom zur Verfügung. Gelingt eine Messung, kann damit der Ursprung der chemischen Elemente im Universum erklärt werden. Umgekehrt geben diese Daten Aufschluss über die physikalischen Größen, die in den stellaren Objekten vorherrschen. Mit seiner Arbeitsgruppe am II. Physikalischen Institut beteiligt sich Dr. Plaß an mehreren internationalen Forschungsprojekten, unter anderem mit Präzisionsexperimenten zur Untersuchung superschwerer Elemente bei der GSI. Er arbeitet mit Wissenschaftlern aus den Niederlanden Kanada und den USA zusammen.

Zu den neuesten Entwicklungen von Dr. Plaß und seiner Gruppe gehört ein Vielfach-Reflexions-Flugzeitmassenspektrometer, ein kompaktes Instrument, bei dem die eingefangenen Atome viele tausend Male zwischen elektrischen Spiegeln hin- und herreflektiert werden und damit auf kleinstem Raum eine Flugstrecke von mehreren Kilometern realisiert werden kann. Dieses neuartige Gerät besitzt hervorragende Leistungsmerkmale und erschließt neue Forschungs- und Anwendungsmöglichkeiten: In der Kern- und Astrophysik werden damit Präzisionsmessungen an besonders kurzlebigen und seltenen Atomkernen möglich. In den Lebenswissenschaften erschließt es neuartige Anwendungen in der mobilen in-situ-Analytik. So erhält beispielsweise der Arzt schon während einer Operation Informationen über das ihm vorliegende Gewebe, insbesondere ob es sich um gut- oder bösartiges Gewebe handelt. Aufgrund der kompakten Bauweise und des geringen Stromverbrauchs kann das Instrument auf Satelliten transportiert werden um bei zukünftigen Weltraummissionen komplexe Molekülionen zu identifizieren und Einblick in die Entstehung von frühen Vorläufern des Lebens geben.

Bereits die ersten grundlegenden Arbeiten von Dr. Plaß konnten bekannte, aber bis dato unverstandene Effekte, die bei der Speicherung von Ionen in Fallen auftreten, erstmals erklären. Die Ergebnisse dieser Arbeiten finden heute tausendfache Anwendung in kommerziellen Massenspektrometern, die in Physik, Chemie, Biologie und Medizin eingesetzt werden.

Wolfgang Plaß, Jahrgang 1971, studierte Physik an der JLU und an der Purdue-University in Indiana (USA). Von 2004 bis 2008 leitete er eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe zur Untersuchung von gespeicherten exotischen Atomen. Er forscht an der GSI und am TRIUMF in Vancouver (Kanada) und ist maßgeblich am LOEWE-Schwerpunkt AmbiProbe zur Anwendung hochauflösender Massenspektrometrie in der Umweltanalytik und in der Medizintechnik beteiligt.

Der Mattauch-Herzog-Preis ist nach Josef Mattauch und Richard Herzog benannt, die bereits in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts wichtige Grundlagen der Teilchenoptik erarbeitet und ein neuartiges, heute nach ihnen benanntes Massenspektrometer vorgestellt haben. Der Preis wird für hervorragende wissenschaftliche Leistungen vergeben, die entweder eine wichtige neue Anwendung der Massenspektrometrie oder einen bedeutenden Fortschritt in der Methodik oder Instrumentierung darstellen.

Kontakt
Dr. Wolfgang Plaß, II. Physikalisches Institut
Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-33253