Freie-Elektronen-Laser: Stiftung fördert junge Wissenschaftler für Spitzentechnologie
Die VolkswagenStiftung schreibt weitere Stellen für hochqualifizierte junge Forscher zur Arbeit am Röntgenlicht-Freie-Elektronen-Laser in Stanford aus – nächster Stichtag: 30. Januar 2014. Lesen Sie auch die Kurzporträts der bereits Geförderten am Ende der Pressemitteilung.
Freie-Elektronen-Laser erzeugen ultrakurze Lichtblitze im Röntgenbereich mit höchster Brillanz. Dies ermöglicht, dass pro Sekunde zehntausende Aufnahmen aus dem Nanokosmos gemacht werden, zum Beispiel von Viren, Zellen oder chemischen Reaktionen. Auch lässt sich mit den Forschungsanlagen Materie unter extremsten Bedingungen untersuchen, wie sie etwa im Inneren von Planeten herrscht. Bereits drei Nobelpreise sind aus der Forschung am Stanford Linear Accelerator Center, kurz SLAC, hervorgegangen.
Mit ihren Peter Paul Ewald-Fellowships will die VolkswagenStiftung es vor allem jungen Forscherinnen und Forschern ermöglichen, an einem von weltweit nur wenigen Röntgenlicht-Freie-Elektronen-Lasern (X-Ray Free-Electron Laser, XFEL) Messungen vorzunehmen. Dazu fördert sie die Stiftung über drei Jahre mit einer Stelle in Deutschland einschließlich eines ein- bis zweijährigen Forschungsaufenthalts in Stanford. "Unser Programm bietet Postdocs eine ganz außergewöhnliche Möglichkeit, praktische Erfahrungen zu sammeln und sich gleichzeitig mit den Besten ihres Faches vor Ort auszutauschen", erklärt Dr. Ulrike Bischler, ihres Zeichens Physikerin und verantwortliche Förderreferentin für die Fellowships bei der VolkswagenStiftung. "Mit dem Know-how, das sich die Wissenschaftler in Stanford aneignen, sind sie bestens vorbereitet, um beispielsweise am European XFEL in Hamburg ihre Fähigkeiten einzubringen und dort ihre Forschungen fortzuführen." Die Anlage, die in Hamburg und Schenefeld entsteht, soll 2015 in Betrieb gehen und wird die leistungsstärkste weltweit sein.
Seit Beginn der Förderinitiative im Jahr 2011 haben die Geförderten der VolkswagenStiftung bereits vielversprechend Erkenntnisse gewonnen:
Dr. Katharina Kubicek, Deutsches Elektronen-Synchrotron Hamburg:
Wie beeinflussen die chemischen Eigenschaften eines Lösungsmittels eine chemische Reaktion der gelösten Substanz? Dieser Frage geht Katharina Kubicek mit einer Gruppe von Wissenschaftlern nach. Dafür filmt sie die Zustände von verschiedenen Eisen- und Kupferverbindungen in unterschiedlichen Lösungsmitteln während einer durch Licht ausgelösten Reaktion mithilfe des Lasers in hoher Auflösung. Diese Reaktion findet zum Beispiel in Farbstoff-Solarzellen statt und wird je nach chemischer Eigenschaft der Verbindungen von ihnen beeinflusst. Eines der Ziele der Forscherin ist, diesen Einfluss genau zu klären. Anhand solcher Erkenntnisse lassen sich Stoffe so designen, dass die Reaktion und damit zum Beispiel die Effizienz einer Farbstoffsolarzelle sich gezielt beeinflussen lässt.
Dr. Andreas Schropp, Technische Universität Dresden:
Um die Bilder, die mit einem auf etwa 100 nm fokussierten Röntgenstrahl wie dem in Stanford erzeugt werden, interpretieren zu können, müssen Forscher seine genauen Eigenschaften kennen. Dafür hat das Forscherteam um Dr. Andreas Schropp eine neue Abbildungsmethode entwickelt, die auf der Beugung der Röntgenstrahlung an einer Probe beruht. So lässt sich mithilfe eines Computers unter anderem die Struktur der Probe rekonstruieren, was wiederum für weitere Forschungsgebiete wie Materialuntersuchungen und Entwicklung neuer Werkstoffe essentiell ist.
Dr. Ulf Zastrau, Universität Jena:
In seinem Projekt erzeugt Zastrau mit dem Röntgenlaser sogenannte warme dichte Materie, wie sie im Innern von Sternen und Planeten vorkommt, und untersuchen ihre Eigenschaften. Damit lässt sich mehr über den Erdmagnetismus erfahren und beispielsweise herausfinden, wie Kernfusion funktioniert oder wie sich Wasser unter extremen Temperaturen und Drücken verhält, etwa im Planeten Uranus. Für seine Messungen schießt er mit dem Laser auf eine dünne Folie, zum Beispiel aus Eisen, Aluminium oder Kohlenstoff, die sich auf bis zu eine Million Grad Celsius erhitzt und innerhalb weniger als eine milliardste Sekunde verdampft. In diesem minimalen Zeitfenster detektieren seine in Jena konstruierten Spektrometer die Strahlung von der Probe.
Bislang hat die Stiftung für neun Fellowships und zwei Sommerschulen insgesamt rund 2,8 Millionen Euro bewilligt; einer der Geförderten hat inzwischen eine Assistenzprofessur inne. Der nächste Stichtag für Bewerbungen um ein Peter Paul Ewald-Fellowship ist der 30. Januar 2014.
Die Geförderten der VolkswagenStiftung stehen für Interviews gerne zur Verfügung. Anfragen richten Sie bitte an presse@volkswagenstiftung.de.
Weitere Informationen:
http://www.volkswagenstiftung.de/ewald-fellowships (weitere Informationen zu den Peter Paul Ewald-Fellowships der VolkswagenStiftung)
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