25.02.2015

Ultraschnelle Fotografie in Saudi-Arabien

Neues Labor in Riad erforscht Bewegungen von Elektronen mit Attosekunden-Lichtblitzen.

Innerhalb von Attosekunden bewegen sich Elektronen in quantenmechanischen Sprüngen. Eine Attosekunde dauert gerade mal ein Milliardstel einer Milliardstel Sekunde. Wer so schnelle Bewegungen fotografieren möchte, muss eine ganz spezielle Kameratechnik zur Verfügung haben. Im Fall der Elektronen-Fotografie ist es eine Lasertechnik, die Attosekunden-kurze Lichtblitze produziert. Mit Hilfe dieser Lichtblitze ist man in der Lage, Elektronenbewegungen sichtbar zu machen. Das Entscheidende ist eine enorm kurze Belichtungszeit. Will man extrem schnelle Bewegungen von Elementarteilchen aufzeichnen, so muss man genauso so schnell sein wie die Teilchen.

Abb.: Das Team von Ferenc Krausz und Abdallah Azzeer zusammen mit den Wissenschaftlern Theodor Hänsch, Gérard Mourou und Paul Corkum bei der Eröffnung des Attosecond Science Laboratory. (Bild: T. Naeser)

Seit 2001 sind Forscher in der Lage, solche Attosekunden-Lichtblitze zu erzeugen und damit einen Einblick in den Mikrokosmos zu erlangen. Das Labor für Attosekunden-Physik des MPI für Quantenoptik und der Uni München hat nun in Kooperation mit der King-Saud-Universität in Riad nach mehrjähriger Vorbereitung das Attosecond Science Laboratory aufgebaut, das zu einem Forschungszentrum von Weltformat wachsen soll. Zu den mehr als 30 Forschungseinrichtungen in Europa, Nordamerika, und im Fernen Osten, die sich mit der Erforschung von Elektronen beschäftigen, gesellt sich somit die erste dieser Art in den Golf-Staaten und bietet Studenten aus der ganzen Region einen einzigartigen Zugang zu Laserforschung auf Weltniveau.

Elektronenbewegungen sind die grundlegenden Prozesse des Lebens auf der Erde. Mit den Erkenntnissen aus der Attosekunden-Physik biete erstmals einen Einblick in diese Vorgänge. Das neu gewonnene Wissen kann beispielsweise in der Medizin dazu beitragen, innovative Technologien zur Diagnostik und Therapie von bislang unheilbaren Krankheiten zu entwickeln. Die Attosekunden-Technologie eröffnet auch die Möglichkeit, die Informationsverarbeitung bis zu ihrer ultimativen Grenze zu beschleunigen, indem man Elektronen als Datenträger mit Licht steuert.

MPQ / RK

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