Die Forschungsaktivitäten des GSI Helmholtzzentrums

Das Forschungsprogramm von GSI erstreckt sich über den gesamten Aufbau der Materie: vom sichtbaren Bereich der Materie über Atome und Atomkerne bis hin zu den elementaren Bausteinen, den Quarks und Elektronen. Mehr Details: Introduction - A Close Look at Matter

Physik der Atomkerne

Schießt man Atomkerne mit hohen Geschwindigkeiten aufeinander, können bislang unbekannte Kerne oder sogar neue Elemente erzeugt und untersucht werden. Bei sehr hohen Energien werden die Kerne so stark erhitzt und verdichtet, dass ihre Bausteine beginnen sich aufzulösen. So kann das Quark-Gluon-Plasma – eine Materieform, die kurz nach dem Urknall existierte – untersucht werden. Mehr Details: Nuclear Physics I und Nuclear Physics II.

Physik der Atomhülle

Mit dem Beschleuniger des GSI Helmholtzzentrums lassen sich aus einem schweren Atom, zum Beispiel Uran, alle Elektronen bis auf eins aus der Hülle entfernen. So erhält man ein ultrastarkes elektromagnetisches Feld, in dem die Theorie der elektromagnetischen Wechselwirkung (Quantenelektrodynamik) exakt überprüft wird. Mehr Details: Atomic Physics.

Biophysik und Strahlenmedizin

Ionenstrahlen haben eine besondere physikalische und biologische Wirkungsweise in Gewebe. Bestimmte Krebstumoren können gezielt geschädigt werden bei gleichzeitiger Schonung des gesunden Gewebes. Dies ist die Grundlage für die von GSI entwickelte neuartige Krebstherapie mit Ionenstrahlen. Mehr Details: Materials Research and Ion Therapy.

Materialforschung

Der Beschuss mit Ionenstrahlen erlaubt es, die Eigenschaften von Materialien gezielt zu verändern, zum Beispiel bei der Herstellung mikroskopischer Filter, Membranen und Nadeln. Dies birgt eine große Vielfalt von Anwendungen. Mehr Details: Materials Research and Ion Therapy.

Plasmaphysik

Durch sehr intensive Ionenstrahlen wird entlang der Teilchenspur in einer Materialfolie sehr viel Energie eingebracht. Auf diese Weise lassen sich heiße, dichte Plasmen erzeugen und untersuchen, wie sie beispielsweise an der Sonnenoberfläche auftreten. Mehr Details: Plasma Physics

Beschleunigertechnik, Detektorentwicklung, Elektronik, Datenverarbeitung

Ein Teil der Forschungsaktivitäten bei GSI gelten den Forschungsinstrumenten selbst. Beschleuniger und Experimentiergeräte werden ständig weiterentwickelt und verbessert. Nur so ist es den Wissenschaftlern möglich, Forschung weiterhin auf höchstem Niveau zu betreiben.