19. November 2015 Teilchenbeschleuniger auf Mikrochip

Die Gordon-und-Betty-Moore-Stiftung fördert die Entwicklung eines Teilchenbeschleunigers auf einem Mikrochip mit 13,5 Millionen US-Dollar (12,6 Millionen Euro). DESY und die Universität Hamburg gehören zu den Partnern des internationalen Projekts, das von Prof. Robert Byer von der Universität Stanford (USA) und Prof. Peter Hommelhoff von der Universität Erlangen-Nürnberg geleitet wird. Innerhalb von fünf Jahren soll dabei ein funktionierender Prototyp eines „Accelerator-on-a-Chip“ (Beschleuniger auf einem Chip) entstehen. Teilchenbeschleuniger sind seit Jahrzehnten unverzichtbare Werkzeuge in zahlreichen Forschungszweigen – von der physikalischen Grundlagenforschung bis hin zur Untersuchung der Struktur von Biomolekülen für die Entwicklung neuer Medikamente. Beschleuniger-basierte Forschung ist mehrfach mit Nobelpreisen ausgezeichnet worden. Bislang sind die nötigen Anlagen sehr groß und teuer. Mit verschiedenen Ansätzen versuchen Wissenschaftler und Ingenieure , kompaktere und günstigere Teilchenbeschleuniger zu bauen. Für viele Zwecke bleiben die Großanlagen zwar vorerst unverzichtbar. Es gibt jedoch Anwendungsgebiete, in denen leistungsfähige Miniatur-Beschleuniger für Elektronen ganz neue Einblicke ermöglichen könnten. „Das ‚Schrumpfen‘ von Beschleunigern ist ähnlich relevant wie die Evolution von Computern, die einst ganze Räume füllten und heute um das Handgelenk getragen werden können“, betont Hommelhoff. Ein solcher Fortschritt könne den Einsatz von Teilchenbeschleunigern in Bereichen ermöglichen, in denen es bislang keinen Zugang zu derartigen Techniken gab. Ziel des Projekts ist es, kleine und günstige neuartige Teilchenbeschleuniger für einen breiten Anwenderkreis zu entwickeln. Dabei können nicht nur die schnellen Elektronen selbst genutzt werden. Mit ihrer Hilfe könnte sich auch intensives Röntgenlicht erzeugen lassen, wie es heute bereits in großen Beschleunigern geschieht. „Der Prototyp kann den Weg für eine neue Generation von Labortisch-Beschleunigern bereiten und damit für unvorhergesehene Entdeckungen in der Biologie und der Materialwissenschaft sowie für mögliche Anwendungen in der Sicherheitstechnik, medizinischen Therapie und Röntgenbildgebung“, erläutert Byer. Die komplette Pressemitteilung finden Sie hier...