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Desy Mikroskop soll chemische Reaktionen sichtbar machen

Ein weltweit einzigartiges Röntgenlaser-Mikroskop wird derzeit in Hamburg-Bahrenfeld gebaut. Die von der Forschung bereits als "Licht der Zukunft" gepriesene Anlage wird "den millionsten Teil einer Milliardstel Sekunde" festhalten können.

Noch ist das "Licht der Zukunft" im Bau
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Noch ist das "Licht der Zukunft" im Bau

Seine Leistung ist schwindelerregend: Mit einem neuen Röntgenlaser-Mikroskop will das Forschungszentrum Desy künftig 80.000 Lichtblitze pro Sekunde erzeugen und damit ungeahnte Einblicke in die kleinsten Bausteine des Lebens gewinnen. Die intensiven Röntgenblitze helfen, Atome, Moleküle und Zellen detailgetreu abzubilden. Der 300 Meter lange Röntgenlaser soll zehn Milliarden Mal leistungsfähiger sein als alle heute bestehenden modernen Röntgenquellen. Die Forscher erhoffen sich von dem supraleitenden Mikroskop ganz neue, bisher noch unvorstellbare Einblicke in die Welt der Atome. "Es könnte eine neue Wunderlampe werden", erläutert Desy-Sprecherin Petra Folkerts. "Damit können chemische Reaktionen in Einzelschritten dokumentiert werden. Es soll Atom für Atom räumlich, also dreidimensional, abbilden." Der Röntgenlaser werde dabei zwar nicht direkt optische Bilder liefern. Aber er werde Daten bringen, aus denen die Abläufe per Computer sichtbar gemacht werden können.

Der neue Röntgenlaser wird nicht nur Naturwissenschaftlern, sondern auch der Industrie neue Erkenntnisse bringen. In der Medizin könnten beispielsweise Proteine sichtbar gemacht werden, die Krankheiten verursachen. "Wenn man die Struktur der Moleküle aufklären kann, die eine Krankheit auslösen, kann man auch die Medikamente zur gezielten Behandlung entwickeln", erläuterte Ute Wilhelmsen von Desy. Die Industrie könnte wiederum ihre eingesetzten Materialen Atom für Atom analysieren und Werkstoffe hinsichtlich ihrer Haltbarkeit optimieren.

Bisher stehen von dem weltweit einzigartigen Röntgenlaser-Mikroskop allerdings nur das Konzept und der Rohbau: Ein 300 Meter langer grasüberwachsener Betontunnel sowie ein dreigeschossiger Stahl-Glas- Bau für die Computer und Messanlagen. Im Jahr 2002 sollen dort erstmals Elektronen mit Lichtgeschwindigkeit durch tiefgekühlte Metallröhren aus Niob bei minus 271 Grad Celsius - also zwei Grad über dem absoluten Nullpunkt - durchgejagt werden.

"Je kleinere Teilchen man untersuchen möchte, desto größere Beschleuniger braucht man", erläutert Folkerts den extremen Aufwand. Und dabei handele es sich bei dem neuen Röntgenlaser bisher nur um eine 50 Millionen Mark teure Pilotanlage: Läuft der Test erfolgreich, so wäre der Weg frei für das noch größere geplante Anschluss-Projekt "Tesla". "Tesla" wird ein 33 Kilometer langer Linearbeschleuniger mit eingebauten Röntgenlasern, der von Hamburg bis nach Westerhorn in Schleswig-Holstein reichen soll. Mit "Tesla" soll im nächsten Jahrhundert das große Rätsel unseres Seins gelöst werden: Was ist Materie? Woraus besteht sie? Wie ist sie entstanden?

Das internationale Interesse an"Tesla" ist groß. Bereits an der Entwicklung des Beschleunigers beteiligten sich 38 Institute aus zehn Ländern, berichtete Folkerts. Die ausländischen Institute wollen sogar 50 Prozent der Baukosten tragen. Das Hamburger Desy (Deutsches Elektronen-Synchrotron), das seit gut 40 Jahren Grundlagenforschung im Bereich Teilchenphysik sowie anwenderorientierte Forschung mit Synchrotronstrahlung betreibt - stellt seine Anlagen seit jeher der internationalen Forschung zur Verfügung.

Von der Forschung bereits als "Licht der Zukunft" gepriesen, wird die Anlage - im Rohbau - zur Weltausstellung Expo 2000 als dezentrales weltweites Projekt präsentiert. Die Forscher rechnen mit großem Interesse und erwarten rund 80.000 Besucher auf ihrem Hamburger Gelände.

Von Beate Kranz

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