Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Moderne Infrastruktur für ultraschnelle atomare Phänomene

14.12.2005


Es wurden zwei ultraschnelle Röntgenstrahllinien entwickelt, die in der Lage sind, Experimente mit Röntgenstrahlen im Bereich weniger Picosekunden und darunter durchzuführen. Diese werden nun auch für europäische Benutzer verfügbar gemacht.


Im Rahmen des FAMTO-Projekts konzentrierte man sich auf die Entwicklung ultraschneller Röntgenstrahlquellen und baute Geräte für ultraschnelle Röntgenstrahlen, um die Forschung voranzubringen. In dieser Hinsicht sind Anwendungsexperimente in der Biologie, Chemie und Festkörperphysik zur Analyse ultraschneller Atomreaktionen möglich.

Bis jetzt war der zeitliche Rahmen zur Untersuchung der Reaktionsdynamik auf wenige Picosekunden begrenzt. Diese Versuche zur zeitlichen Auflösung sollen mit Hilfe der neuen Röntgenstrahlquellen mit einer Impulsdauer im Femtosekunden-Bereich bedeutend optimiert werden. Interessant ist dabei, dass die neuartigen Tools Experimente zur Röntgenstrahlenbeugung und -absorption vereinfachen, wodurch eine eingehende Charakterisierung der Atomstrukturen ermöglicht wird, indem selbst sehr kurzlebige Reaktionszwischenprodukte verfolgt werden können. Dazu wurden zwei Strahlenlinien konstruiert, eine neue bei LLC/MAXLAB und eine modernisierte bei ESRF.


Die neue Strahlenlinie bietet eine verbesserte Strahlenzeit mit einer Laser-Impulsdauer von 20-30 Femtosekunden für Versuche mit ultraschnellen Röntgenstrahlen. Sie ist für Forscher über den Zugang zu Forschungsinfrastrukturen (LaserLab) oder Kollaborationsnetzen (FLASH) erhältlich. Die modernisierte Strahlenlinie verfügt über eine gesteigerte Leistung in Bezug auf die zeitliche Auflösung und die Röntgenstrahlungsintensität für die Probe. Im Einzelnen heißt das, dass die Laseranregung in einer optimierten Probenumgebung eine komplette Photolyse der Proben erstellen kann. Zusätzlich dazu wurde die zeitliche Auflösung des Röntgenstrahlimpulses auf wenige Picosekunden verbessert.

Beide Strahlenlinien könnten zur Visualisierung der strukturellen Dynamik im zeitlichen Rahmen unterhalb von Picosekunden bis hin zu Mikrosekunden genutzt werden. Darüber hinaus könnten sie auch für Studien biochemischer und verbrennungstechnischer Prozesse von Nutzen sein, insbesondere im Bereich der Rußbildung (Nanopartikel als Vorläufer des Rußes). Es werden weitere Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit Universitätsgruppen in den Bereichen Materialphysik, Chemie, Biochemie und Verbrennungsphysik gesucht - eventuell auch in Verbindung mit an der Verbrennung interessierten Automobilherstellern und KMU.

Michael Wulff | ctm
Weitere Informationen:
http://www.esrf.fr

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht 3D-gedruckte Optik
20.11.2019 | Technische Universität Braunschweig

nachricht Eine Fernsteuerung für alles Kleine
19.11.2019 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Teilchen, große Wirkung: Wie Nanoteilchen aus Graphen die Auflösung von Mikroskopen verbessern

Konventionelle Lichtmikroskope können Strukturen nicht mehr abbilden, wenn diese einen Abstand haben, der kleiner als etwa die Lichtwellenlänge ist. Mit „Super-resolution Microscopy“, entwickelt seit den 80er Jahren, kann man diese Einschränkung jedoch umgehen, indem fluoreszierende Materialien eingesetzt werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Polymerforschung haben nun entdeckt, dass aus Graphen bestehende Nano-Moleküle genutzt werden können, um diese Mikroskopie-Technik zu verbessern. Diese Nano-Moleküle bieten eine Reihe essentieller Vorteile gegenüber den bisher verwendeten Materialien, die die Mikroskopie-Technik noch vielfältiger einsetzbar machen.

Mikroskopie ist eine wichtige Untersuchungsmethode in der Physik, Biologie, Medizin und vielen anderen Wissenschaften. Sie hat jedoch einen Nachteil: Ihre...

Im Focus: Small particles, big effects: How graphene nanoparticles improve the resolution of microscopes

Conventional light microscopes cannot distinguish structures when they are separated by a distance smaller than, roughly, the wavelength of light. Superresolution microscopy, developed since the 1980s, lifts this limitation, using fluorescent moieties. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research have now discovered that graphene nano-molecules can be used to improve this microscopy technique. These graphene nano-molecules offer a number of substantial advantages over the materials previously used, making superresolution microscopy even more versatile.

Microscopy is an important investigation method, in physics, biology, medicine, and many other sciences. However, it has one disadvantage: its resolution is...

Im Focus: Mit künstlicher Intelligenz zum besseren Holzprodukt

Der Empa-Wissenschaftler Mark Schubert und sein Team nutzen die vielfältigen Möglichkeiten des maschinellen Lernens für holztechnische Anwendungen. Zusammen mit Swiss Wood Solutions entwickelt Schubert eine digitale Holzauswahl- und Verarbeitungsstrategie unter Verwendung künstlicher Intelligenz.

Holz ist ein Naturprodukt und ein Leichtbauwerkstoff mit exzellenten physikalischen Eigenschaften und daher ein ausgezeichnetes Konstruktionsmaterial – etwa...

Im Focus: Eine Fernsteuerung für alles Kleine

Atome, Moleküle oder sogar lebende Zellen lassen sich mit Lichtstrahlen manipulieren. An der TU Wien entwickelte man eine Methode, die solche „optischen Pinzetten“ revolutionieren soll.

Sie erinnern ein bisschen an den „Traktorstrahl“ aus Star Trek: Spezielle Lichtstrahlen werden heute dafür verwendet, Moleküle oder kleine biologische Partikel...

Im Focus: Atome hüpfen nicht gerne Seil

Nanooptische Fallen sind ein vielversprechender Baustein für Quantentechnologien. Forscher aus Österreich und Deutschland haben nun ein wichtiges Hindernis für deren praktischen Einsatz aus dem Weg geräumt. Sie konnten zeigen, dass eine besondere Form von mechanischen Vibrationen gefangene Teilchen in kürzester Zeit aufheizt und aus der Falle stößt.

Mit der Kontrolle einzelner Atome können Quanteneigenschaften erforscht und für technologische Anwendungen nutzbar gemacht werden. Seit rund zehn Jahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage 2020: „Mach es einfach!“

18.11.2019 | Veranstaltungen

Humanoide Roboter in Aktion erleben

18.11.2019 | Veranstaltungen

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungen

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

Kleine Teilchen, große Wirkung: Wie Nanoteilchen aus Graphen die Auflösung von Mikroskopen verbessern

20.11.2019 | Materialwissenschaften

Eisberge als Nährstoffquelle - Führt der Klimawandel zu mehr Eisendüngung im Ozean?

20.11.2019 | Geowissenschaften

Gehen verändert das Sehen

20.11.2019 | Medizin Gesundheit

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