Zwei Orte voller Ideen

Der Initiator und erste Sprecher des Exzellenzcluster, Prof. Dietrich Habs, wird die Gäste begrüßen und durch das Programm geleiten. Peter Riedl überbringt als Bürgermeister die Grüße der Universitätsstadt Garching, zu der auch der Forschungscampus gehört. Die Laudatio hält Andreas Brandt von der Deutschen Bank, die seit der Gründung 2006 Sponsor der Initiative „Deutschland – Land der Ideen“ ist. „Zwei Orte voller Ideen“ ist der Titel der Veranstaltung: zwei Wissenschaftler des Clusters, Dr. Vladimir Pervak und Dr. Jörg Schreiber, erläutern, was hinter den Ideen steckt und warum sie so innovativ sind. Grundsätzliches zum Laser erklärt Dr. Georg Eggers auf höchst unterhaltsame Weise. Im Anschluss können die Besucher in kleinen Gruppen selbst die beiden ausgezeichneten Labore besuchen. Die Forschungen zur neuen Lasergeneration waren so erfolgreich, dass daraus das neue „Centre for Advanced Laser Applications“ entsteht, das ein eigenes Gebäude auf dem Forschungscampus beziehen wird. Unter Begleitung des Projektleiters Prof. Klaus Witte ist es möglich, einen ersten Blick in die im Bau befindliche neue Laserhalle zu werfen. „Die Halle wird Ende 2011 fertig gestellt sein und dann einen Laser beherbergen, der in seiner letzten Ausbaustufe zu einem der weltweit leistungsstärksten gehören wird“ erklärt Witte, „er wird vor allem der biomedizinischen Bildgebung, zum Beispiel der Früherkennung von Tumoren, und der Erzeugung von Ionenstrahlung zur Tumortherapie dienen.“ Die Grundlagen dafür schafften die beiden jetzt ausgezeichneten Verfahren der DLC-Folien- und der Spiegelherstellung.

Die zwei ausgezeichneten Orte
Im Service-Centre des Exzellenzclusters „Munich-Centre for Advanced Photonics“ stellen die Wissenschaftler so genannte „Chirped mirrors“ her, eine besondere Art von Spiegeln, mit denen es möglich ist, sehr energiereiche Laserstrahlung zu kontrollieren. Diese Spiegel sind aus vielen Einzellagen aufgebaut, die jeweils nur zwei bis drei Atomlagen dick sind. Sie reflektieren das eingefallene Licht nahezu verlustfrei und über große Wellenlängenbereiche. Mit ihrer Hilfe produzieren Wissenschaftler ultrakurze Laserpulse, die aus vielen verschiedenen Wellenlängen vom ultravioletten bis zum infraroten Bereich bestehen. Diese Wellenlängen werden erst getrennt und dann einzeln verstärkt. Anschließend vereinen sie die „Chirped Mirrors“ wieder zu einem extrem kurzen Puls von wenigen Bruchteilen einer Sekunde (10-15 Sekunden, einer Femtosekunde) und enormer Intensität. In Garching stellen die Wissenschaftler solche maßgeschneiderten Spiegel für ganz unterschiedliche Anforderungen in der Forschung her. Spiegel, bei denen rotes Licht in tiefere Schichten eindringt als etwa blaues, dienen dazu, die verschiedenen Anteile eines kurzen Lichtpulses an einem einzigen Punkt wieder zu vereinigen. An diesem Punkt und während einer sehr kurzen Zeitspanne konzentriert sich eine Laserleistung von mehreren Petawatt. Damit sind die modernen Laser stark genug, um Atome zu Teilchen wie Ionen und Elektronen zu zerlegen und sogar zu beschleunigen.

Das ist der zweite Schwerpunkt des Service-Centres: Das Targetlabor des Exzellenzclusters ist weltweit das einzige, das freistehende hauchdünne Kohlenstofffolien herstellt, in denen die Atome in der extrem stabilen und widerstandsfähigen Diamantstruktur angeordnet sind. Trifft ein starker Laserpuls auf eine solche Folie, so trennt er die Atome in schnellere Elektronen und schwerere und damit langsamere Ionen. Die leichten Elektronen werden durch den Lichtdruck angetrieben und bauen damit ein starkes elektromagnetisches Feld auf, das auch die schwereren Ionen nachzieht. Auf diese Weise entstehen auch einzelne Pulse von Ionenstrahlen. Unter Medizinern gilt lichtgetriebene Ionenstrahlung als die zukünftige Methode der Tumortherapie: sie schont das gesunde Gewebe und der Tumor kann deshalb mit sehr viel stärkerer Strahlung behandelt werden. Darüber hinaus sind die erforderlichen Anlagen deutlich kleiner als klassische Teilchenbeschleuniger, was ein deutlicher Preisvorteil gegenüber den heutigen Anlagen zur Erzeugung von Ionenstrahlen ist.

Die Initiative der Bundesregierung „Deutschland – Land der Ideen“ soll die Stärken des Standorts Deutschland spiegeln: Einfallsreichtum und visionäres Denken sind Garanten für die Zukunft und die Innovationskraft der Menschen in diesem Land.

Interessierte Besucher sind jederzeit herzlich willkommen, wir bitten aber um Anmeldung: telefonisch unter 089/289-14096 oder per Mail: christine.kortenbruck@physik.uni-muenchen.de

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