08.12.2016

Ausgezeichnete optische Technologien

Mehrere neue Entwicklungen des IPHT auf Nürnberger Erfindermesse iENA prämiert.

Bei der Erfindermesse iENA in Nürnberg hat das Leibniz-Institut für Photonische Technologien Jena (IPHT) erneut mehrere Medaillen geholt. Die iENA, die jedes Jahr in Nürnberg stattfindet, ist die weltweit führende Fachmesse des Erfindungs­wesens. Eine der beiden Goldmedaillen ging an Volkmar Schultze für seine „Hoch­empfindlichen optischen Magnetometer zum Auffinden archäologischer Schätze“. Im Boden versunkene Siedlungs­reste wie das neolithische Kreis­graben­system von Nieder­zimmern bei Weimar sind oft nur aus der Luft zu entdecken. Archäologische Ausgrabungen entlang der gesamten Anlage wären aufgrund ihrer Größe zeitaufwändig und teuer und würden zudem die Funde zerstören. Mit hoch­auflösenden Magneto­metern ist es möglich, kleinste Magnetfeld­unterschiede, hervorgerufen durch die im Boden liegenden archäologischen Strukturen, zerstörungsfrei zu detektieren. „So können wir die magnetische Signatur großer Areale in relativ kurzer Zeit erfassen und archäologisch wertvolle Schätze aufspüren“, so Schultze. „Bisher gelang uns das nur mit SQUIDs, die jedoch tiefkalte Flüssigkeiten für den Betrieb benötigen. Mit neuen rauscharmen optisch gepumpten Magneto­metern kann diese Hürde überwunden werden.“

Abb.: Nanodrähte aus Silizium, die in den Halbleiterdioden eingesetzt werden. (Bild: IPHT Jena)

Für ihr Kooperationsprojekt „Systemaufbau zur schnellen Blut­untersuchung auf der Intensiv­station – Schnelle Diagnostik der lebens­gefährlichen Blut­vergiftung“ wurden Jürgen Popp, Thomas Henkel und Ute Neugebauer vom IPHT und Michael Bauer vom Universitäts­klinikum Jena (UKJ) ausgezeichnet. Mit einer schnellen und aussage­kräftigen Analyse von Blutproben wollen die Wissenschaftler zusammen mit Medizinern insbesondere die Behandlung von Patienten mit Sepsis auf der Intensiv­station verbessern. Bei der allgemein als Blut­vergiftung bekannten Erkrankung sind die Überlebens­chancen umso höher, je kürzer die Zeit bis zur Diagnose und der darauf­folgenden Therapie ist. Mit derzeitigen Methoden muss für fast jeden Parameter ein anderer, teilweise auf­wändiger Analyse­schritt durchgeführt werden. „Unsere neuartiger Diagnostik-Ansatz vereint ein Holographie-Modul für das klassische Blutbild, ein Raman-Spektroskopie-Modul, das den Aktivierungs­zustand der weißen Blutzellen erfasst, und ein Fluoreszenz­modul zur Konzentrations­messung wichtiger Biomarker im Blut. Das Analyse­ergebnis liegt nach nur einer Stunde vor,“ erläutert Popp, wissenschaftlicher Direktor des IPHT, das Analysesystem.

Die Silbermedaille erhielten Guobin Jia und Jonathan Plentz für ihre neuartigen Hoch­leistungs­sensoren, die in der Grundlagen­forschung, Hoch­energie­physik, Astronomie, Lebens­wissenschaften, High-Speed-Kameras und Kameras mit hoher räumlicher Auflösung eingesetzt werden können. Dazu entwickelten sie Halbleiterdioden aus dicht­stehenden Silizium-Nano­stäbchen mit einem besonderen Kern-Hülle-Aufbau, die je nach Ausführung Licht, Röntgen- und Gamma­strahlung oder hoch­energetische Partikel detektieren. „Unsere Sensoren besitzen eine höhere Empfindlichkeit, ein größeres Signal-zu-Rausch-Verhältnis, eine bessere räumliche Auflösung sowie eine kürzere zeitliche Signal­antwort als herkömmliche Sensoren. Und das alles bei geringerem Energie­verbrauch“, fasst Jia die Neuerungen zusammen.

Ihre Medaillen und Ehrenurkunden nahmen die Erfinder während der feierlichen Thüringer Auszeichnungs­veranstaltung, am Mittwoch, 7. Dezember 2016, im Senatssaal der Technischen Universität Ilmenau entgegen.

IPHT / DE

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