Laserblitze im Daumenkino

Eine Arbeitsgruppe der Hochschule Emden/Leer wird die Zeitdiagnostik für den größten deutschen Laser entwickeln und bauen. Dies ist das Ziel eines neuen Forschungs­projektes, das im Juli gestartet ist und vom Bundes­ministerium für Bildung und Forschung mit einer Förderung in Höhe von 435.000 Euro unterstützt wird. Gemeinsam mit einem Team des Deutschen Elektronen-Synchrontons in Hamburg will Ulrich Teubner vom Institut für Laser­technik (ILO) an der Hochschule ein hoch­innovatives Mess­system entwickeln und aufbauen, das anschließend für andere Nutzer am DESY zur Verfügung stehen wird.

Mit den extrem kurzwelligen Blitzen des Freie-Elektronen-Lasers „FLASH“, mit dem nationale und internationale Forscher­gruppen am DESY seit wenigen Jahren forschen, lassen sich beispiels­weise chemische Reaktionen oder extrem schnelle Kristall­struktur­änderungen „filmen“. Das Messen der extrem kurzen Zeit­abschnitte macht es möglich, den Ablauf genau zu untersuchen, besser zu verstehen und auch gezielt zu beeinflussen.

Dies sei sowohl für das grundlegende Verständnis in der Forschung, als auch für bestimmte Anwendungen hoch­interessant, wie Teubner betont. So ließen sich beispielsweise Prozesse in Brennstoff- oder Solarzellen, aber auch schnelle Übergänge bei der Veränderung von Material- oder Biomolekül­strukturen genau erfassen. „Man sieht, wie sich die Anordnung einzelner Atome in einem Atomgitter verändert, sozusagen wie durch ein zeitliches Mikroskop erfasst.“ Dadurch entstehen Aufnahmen in einer bisher noch nicht da gewesenen Präzision. Auch für die Untersuchung von Material­strukturen zur Verbesserung von Werkstoffen und viele weitere Bereiche lässt sich die neue Technologie einsetzen.

Eingebunden in die Forschungsgruppe, die sich in den kommenden drei Jahren mit der Entwicklung des XUV-PUMA (Pulsdauer­meß­apparatur für extrem kurze XUV-Blitze) befassen wird, sind neben Teubner und dem Team aus Hamburg auch zwei Doktoranden, Studierende aus dem Studien­gang Engineering Physics und wissenschaftliche Mitarbeiter der Hochschule Emden/Leer. Ein Bestandteil der Zeitdiagnostik ist ein spezielles Lasersystem, das zunächst im Hoch­leistungs­laserlabor des ILO, in welchem ein großer Teil der relevanten wissenschaftlichen Möglichkeiten vorhanden ist, aufgebaut wird. Später soll dieses beim DESY als Bestandteil von XUV-PUMA implementiert werden und die gesamte Apparatur für Nutzer aus den unterschiedlichsten Interessen­gruppen zur Verfügung stehen.

HS Emden/Leer / DE