Hamburg zündet neues Licht für die Forschung an

Hamburger Forschungszentrum Desy nimmt neue Röntgenlichtquelle in Betrieb

In Hamburg haben Wissenschaftler eine neue Röntgenlichtquelle in Betrieb genommen. Die Anlage soll stark gebündeltes Licht, sogenanntes Synchrotronlicht, für die Untersuchung sehr kleiner Proben liefern. Start des Regelbetriebs ist im Jahr 2010.

Das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg hat seinen neuen Speicherring in Betrieb genommen. Am gestrigen Donnerstag wurden die ersten Pakete aus Positronen in den Ring eingeschossen und gespeichert. Die Röntgenlichtquelle soll von Wissenschaftlern unterschiedlicher Disziplinen genutzt werden, darunter Nanowissenschaftler, Chemiker oder Umweltforscher.

Einbau eines Undulators für Petra III Anfang 2009 (Foto: Desy)

"Mit Petra III nimmt Desy eine weitere Röntgenlichtquelle für die Forschung in Betrieb, die weltweit ihresgleichen sucht", sagte Desy-Chef Helmut Dosch. "Damit werden wir den Wissenschaftlern Synchrotronstrahlen höchster Brillanz bieten und so neue Maßstäbe in der Forschung mit Photonen setzen."

Petra III, die Kurzform für Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage, basiert auf einem älteren Teilchenbeschleuniger aus den 70er Jahren, der seit 1990 als Petra II als Vorbeschleuniger für die Hadron-Elektron-Ring-Anlage (HERA) genutzt wurde. In knapp zwei Jahren wurde die Anlage für 225 Millionen Euro zur laut Desy leistungsfähigsten Synchrotronstrahlungsquelle der Welt umgebaut.

Dabei bekamen die Magneten, die die Teilchenpakete auf einer ringförmigen Bahn halten, neue Spulen. Das Vakuumsystem, die Mess- und Regeltechnik sowie die Strom- und Kühlwasserversorgung wurden erneuert. Schließlich wurde eine etwa 300 Meter lange Halle erreichtet, in der die Forscher ihre Experimente durchführen.

Nach der stabilen Speicherung des Teilchenstrahls wird der Beschleuniger in den nächsten Wochen auf die Produktion des Synchrotronlichts vorbereitet. Dazu werden Spezialmagnete, sogenannte Undulatoren, so nah an den Teilchenstrahl herangefahren, dass die Positronen auf Schlingerbahnen geraten und das Synchrotronlicht abstrahlen.

In diesem Sommer soll Petra III in den Testbetrieb gehen. Der Start für den regulären Betrieb ist für das kommende Jahr vorgesehen. Dann werden rund um die Uhr bis zu 960 Teilchenpakete durch den Speicherring gejagt. Das stark gebündelte, sehr kurzwellige Röntgenlicht, das sie erzeugen, wird zur Untersuchung verschiedenster, sehr kleiner Proben gebraucht. Molekularbiologen beispielsweise können damit die Struktur von Proteinen bestimmen, Materialwissenschaftler mit der sehr energiereichen Strahlung Werkstücke durchleuchten und deren Konstruktionen verbessern.

Gebaut wurde der 2.304 Meter lange Ring von 1975 bis 1978 für die Teilchenphysik. 1979 entdeckten Forscher hier das Gluon. Gluonen sind Elementarteilchen, die für die starke Wechselwirkung verantwortlich sind, die die Bausteine der Atomkerne zusammenhält.