DESY und weitere Hamburger Institute

DESY und weitere Hamburger Institute Kluge Köpfe an der Elbe: In Wissenschaft und Forschung belegt Hamburg einen Spitzenplatz in Europa. Ob DESY, Universitäten oder Max-Planck-Institut: Überall wird auf höchstem Niveau gearbeitet. Und MCS ist bei allen als IT-Dienstleister dabei.

DESY: Blick ins Innerste der Materie


3000 Wissenschaftler aus 45 Nationen forschen jedes Jahr in Hamburg Europa blickte Anfang Juni auf Hamburg: Die Forschungsminister von Deutschland, Frankreich und Russland trafen sich beim Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) und unterzeichneten ein Kommuniqué zum offiziellen Start des neuen Röntgenlasers XFEL. Dieses Dokument, das die mehr als 800 Millionen Euro umfassende Finanzierung des Lichtes der Zukunft sichert, wird von insgesamt elf Ländern getragen, China und Dänemark wollen dem Konsortium im Herbst beitreten. Der Röntgenlaser XFEL wird drei Kilometer lang sein, vom DESY-Sitz in Bahrenfeld bis nach Schenefeld reichen und soll 2016 in Betrieb gehen. DESY wurde 1959 in Hamburg gegründet. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Standorte sind Hamburg und Zeuthen in Brandenburg. DESY ist ein mit öffentlichen Mitteln finanziertes Forschungszentrum mit einem Etat von rund 170 Millionen Euro im Jahr, 90 Prozent davon zahlt der Bund. DESY beschäftigt insgesamt etwa 1900 Mitarbeiter und forscht in drei Bereichen:

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Beschleuniger


An diesen Teilchenrennbahnen forschen Wissenschaftler aus aller Welt. Physiker, Chemiker, Geologen, Biologen, Mediziner und Materialforscher nutzen das besondere Licht aus dem Beschleuniger, um Strukturen und Prozesse im Mikrokosmos sichtbar zu machen.

Die technische Entwicklung von Teilchenbeschleunigern stellt Mensch und Maschine immer wieder vor besondere Herausforderungen, ständig gilt es, in technisches Neuland vorzustoßen und Pionierarbeit zu leisten. Viele technische Errungenschaften aus der Beschleunigerentwicklung führen anschließend zu neuen Anwendungen in der Industrie. DESY hat in fast 50 Jahren umfangreiche Erfahrungen in der Beschleunigerentwicklung gesammelt und verfolgt dabei zwei Forschungsrichtungen:

Für die Teilchenphysik werden immer leistungsstärkere Beschleuniger entwickelt, um Teilchen auf immer höhere Energien zu beschleunigen und damit immer tiefer ins Innerste der Materie und die Entstehung des Universums zu blicken. Für die Forschung mit Photonen werden Lichtquellen entwickelt, die es ermöglichen, Strukturen und Prozesse auf extrem kleinen Raum- und Zeitskalen zu beleuchten. Dazu werden Teilchen zunächst beschleunigt und dann in großen Magnetstrukturen so abgelenkt, dass sie eine besondere Strahlung aussenden.

Kleinste Details aus dem Mikrokosmos macht die intensive Strahlung sichtbar, die von Teilchenbeschleunigern erzeugt wird. Sie zeigt Strukturen und Reaktionen von Werkstoffen und Biomolekülen. Im Hamburger Synchrotronstrahlungslabor HASYLAB nutzen Wissenschaftler die Strahlung, dieses besondere Licht, für eine Fülle von Experimenten, beispielsweise zur Optimierung von Katalysatoren, zur Analyse von Halbleiterkristallen und zur Entwicklung von neuen Medikamenten. Industrieunternehmen optimieren hier ihre Werkstoffe und entwickeln neue Produkte.

Weltweit einmalig

Weltweit einmalige Untersuchungsmöglichkeiten bietet der neue Freie-Elektronen-Laser FLASH, der hochintensive kurzwellige Laserlichtblitze liefert. Internationale Teams erzielen hier bahnbrechende Ergebnisse, die den Weg in eine neue Ära der Strukturforschung weisen: mithilfe eines einzigen ultrakurzen, extrem intensiven Laserpulses Bilder von Nanoteilchen, Viren oder Zellen aufnehmen zu können. Ab 2009 steht den HASYLAB-Nutzern außerdem eine der weltbesten Speicherringquellen für Röntgenstrahlung, PETRA III, zur Verfügung. Mit dem Umbau des bereits bestehenden Vorbeschleunigerrings PETRA ist gerade begonnen worden. Zusammen mit dem neuen Röntgenlaser XFEL entsteht ein einzigartiges Spektrum von modernsten Lichtquellen in der Metropolregion Hamburg und sichert DESY auch in Zukunft einen Platz an der Weltspitze der Forschung mit Photonen.

Die Teilchenphysiker erforschen die fundamentalen Bausteine und Kräfte der Welt. Bei DESY wurde dazu bis Ende Juni die rund sechs Kilometer lange Hadron-Elektron-Ring-Anlage HERA genutzt. Dieses Super-Elektronenmikroskop lieferte seit 1992 spannende Erkenntnisse über den inneren Aufbau des Protons und die Naturkräfte – grundlegendes Wissen, das bereits Eingang in die Lehrbücher gefunden hat. Die Auswertung der Daten aus der jetzt abgeschalteten HERA-Anlage wird noch mindestens bis 2010 dauern.

Das nächste große Zukunftsprojekt der Teilchenphysik ist der Internationale Linearcollider ILC, an dem sich DESY maßgeblich beteiligen wird.