Startschuss für ELBE

Anfang 2011 ging das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf in die Zuständigkeit der Helmholtz-Gemeinschaft über und wurde in Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) umgenannt. Im Gegenzug dafür, dass sich damit der sächsische Anteil an der Finanzierung auf zehn Prozent reduziert hat, erklärte sich der Freistaat Sachsen bereit, den Löwenanteil eines Investitionsprogramms über rund 100 Millionen Euro zu übernehmen, um die Experimentiermöglichkeiten am HZDR bis 2015 deutlich zu verbessern.

Rund 55 Millionen Euro, von denen Sachsen 34 Millionen übernimmt, fließen in den Ausbau des Zentrums für Hochleistungs-Strahlenquellen ELBE. Dessen Herzstück ist ein supraleitender Beschleuniger, mit dessen Elektronenstrahl die Wissenschaftler unterschiedlichste Sekundärstrahlen erzeugen. Ende Februar weihte Ministerpräsident Stanislaw Tillich gemeinsam mit dem wissenschaftlichen Direktor des HZDR, Roland Sauerbrey, das größte Forschungsgerät in Sachsen ein.

Mit den Investitionsmitteln wurde zunächst ein Gebäude an die alte Strahlungsquelle ELBE angebaut, das fast so groß ist wie das ursprüngliche Gebäude; nach und nach folgen nun die Geräte und die Ausstattung für die frisch errichteten Labore. Die neue ELBE wird eine äußerst vielseitige Forschungsanlage sein, denn hier können Wissenschaftler aus dem In- und Ausland mit Elektronen, Neutronen, Positronen oder ultrakurzen Lichtblitzen im infraroten Bereich experimentieren, die sie quasi als Sonden nutzen, um Materialien zu erforschen sowie grundlegende physikalische Phänomene zu untersuchen. Roland Sauerbrey ist sich sicher: „Die Nachfrage nach Strahlzeit wird mit den neuen Experimentiermöglichkeiten an unserem Großgerät ELBE erheblich steigen und uns auch international ein gutes Stück voran bringen.“

In einem der neuen ELBE-Labore werden bereits Positronen erzeugt, die sich besonders dazu eignen, um Fehlstellen in modernen Funktionsmaterialien zu entdecken. Für die Effizienz einer neuen Generation von Solarzellen, die dünne Halbleiterschichten verwenden, ist es beispielsweise essenziell, dass das Kristallgitter keine Fehlstellen hat. Zu ELBE gehört auch eine neue Terahertz-Quelle, die im Gegensatz zu zwei bereits vorhandenen, durchstimmbaren Freie-Elektronen-Lasern im infraroten Bereich breitbandige und kohärente Strahlung erzeugt und damit die Experimentiermöglichkeiten wesentlich erweitern wird.“

Eine einmalige Chance ergibt sich auch durch die Kopplung des ELBE-Elektronenstrahls mit intensiven Lasern, um brillante Röntgenstrahlung zu erzeugen. Der DRACO-Laser im HZDR erreicht heute bereits eine Leistung von 150 Terawatt bei einer Pulsdauer von 30 Femtosekunden. Die Laserphysiker im Helmholtz-Zentrum wollen DRACO auf 500 Terawatt erweitern und bauen derzeit an einem Petawatt-Lasersystem mit Namen PENELOPE. Sowohl DRACO als auch PENELOPE befinden sich im ELBE-Gebäude. Schließlich könnte auch die Krebstherapie mit geladenen Teilchen wie Protonen von innovativen Laserbeschleunigern profitieren, wenn es gelingt, Protonen auf sehr hohe Energien zu beschleunigen.

HZDR/SJ