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Mikrospektromter: klein aber oho!

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Mit einer einzigen Fotodiode können Forscher in ihrem Mikrospektrometer die Farben des Lichts messen – sichtbare und unsichtbare im UV- sowie Infrarot-Bereich. Ein Prototyp wird auf der Messe Analytica in München Halle A2, Stand 280 vorgestellt.

Wie ist die Atmosphäre der Sonne zusammengesetzt oder das Gestein auf dem Mars? Welche Abgase erzeugt ein Verbrennungsmotor? Liegt auf dem Förderband der Müllsortierungsanlage Polystyrol oder Polypropylen? Spektrometer geben die Antwort. Mit dem spektralen »Fingerabdruck« lassen sich Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase identifizieren und analysieren. Das Herzstück der meisten Spektrometer ist ein Beugungsgitter. Anders als Prismen, die kurzwellige violette Lichtanteile stärker ablenken als die langwellige rote, liefern Beugungsgitter ein gleichmäßig aufgefächertes Spektrum. Die meisten Beugungsgitter-Spektrometer lenken das erzeugte Spektrum direkt auf eine Reihe lichtempfindlicher Elemente, die für jede Farbe die Intensität des Signals messen. Aus der Lichtabsorption des zu analysierenden Stoffs lässt sich auf die chemische Zusammensetzung schließen. Für den sichtbare Bereich des Lichts gibt es bereits preisgünstige Silizium-Dioden. Für Messungen im nahinfraroten oder infraroten Spektrum benötigt man bisher jedoch Arrays aus mehreren hundert Gallium-Arsenid-Detektoren, und die sind teuer.

Dr. Heinrich Grüger | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ipms.fraunhofer.de

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Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Im Focus: Patented nanostructure for solar cells: Rough optics, smooth surface

Thin-film solar cells made of crystalline silicon are inexpensive and achieve efficiencies of a good 14 percent. However, they could do even better if their shiny surfaces reflected less light. A team led by Prof. Christiane Becker from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) has now patented a sophisticated new solution to this problem.

"It is not enough simply to bring more light into the cell," says Christiane Becker. Such surface structures can even ultimately reduce the efficiency by...

Im Focus: Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfen: Dieser Idee gehen derzeit Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) und der Medizinischen Hochschule Hannover nach. Zusammen mit einem führenden US-Experten tüfteln sie an millionstel Millimeter kleinen Lenkraketen, die antimikrobielles Silber zielsicher transportieren, um MRE vor Ort zur Strecke zu bringen.

In deutschen Krankenhäusern führen die MRE jährlich zu tausenden, teils lebensgefährlichen Komplikationen. Denn wer sich zum Beispiel nach einer Implantation...