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Förderung für Verbundprojekt: Team forscht am CRYRING

Foto: J. Hosan/GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

Cryring - Außenansicht

 

19.08.2019

Die Meldung basiert auf einer Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen

Es geht um Eigenschaften magnetischer Materialien und um maßgeschneiderte Veränderungen in neuartigen Werkstoffen: Zwei Teams um Physikerinnen der Universität Duisburg-Essen (UDE) werden mit insgesamt 2,8 Millionen Euro für drei Jahre gefördert. Für die Experimente an Teilchenbeschleunigern entwickeln sie neue Instrumente. Ein Projekt wird am Ionenspeicherring CRYRING auf dem GSI- und FAIR-Campus in Darmstadt umgesetzt.

Am CRYRING, der auch Teil der künftigen Beschleunigeranlage FAIR wird, untersuchen die Forscher unter der Leitung von Professorin Marika Schleberger Festkörper mit Hilfe von Ionenstrahlen. Zu diesem Zweck wird ein Messplatz am 17 Meter durchmessenden Ring, in dem die Ionen von kleinen Geschwindigkeiten bis zu einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit fliegen, mit neuartigen Instrumenten ausgestattet. Sie werden von den Projektpartnern der UDE und der Universität Gießen eigens entwickelt. Damit wollen die Forscher die Teilchen analysieren, die beim Beschuss mit Ionen herausgelöst werden, um zentrale Fragen zu beantworten: Wie erreicht man maßgeschneiderte Veränderungen in neuen Materialien durch gezielte Entfernung einzelner Atome? In welche Untereinheiten zerbrechen Biomoleküle unter Teilchenbeschuss, und kann man diesen Prozess steuern? Wie lässt sich die Nachweisempfindlichkeit noch weiter steigern?

Der CRYRING ist ein Beitrag Schwedens zu FAIR, der aus Stockholm zu GSI transportiert wurde. Er wurde in Kooperation mit GSI zunächst für Experimente und Maschinentests an der bestehenden GSI-Beschleunigeranlage aufgebaut. Es ist geplant, ihn langfristig für die atomphysikalische Forschung mit langsamen Antiprotonen an FAIR einzusetzen.

Ein weiteres Projekt, unter der Leitung von Dr. Katharina Ollefs, beschäftigt sich mit neuartiger, energieeffizienter Kühlung durch magnetische Materialien. Die bisherigen Systeme schädigen die Umwelt oder verbrauchen viel Strom. Alternativen bieten magnetokalorische Materialien: Ihre Temperatur lässt sich durch Anlegen eines Magnetfelds verändern. Im nun geförderten Projekt ULMAG (ULtimate MAGnetic Characterization) will OllefsTeam zusammen mit Kollegen der Technischen Universität Darmstadt unter exakt gleichen Bedingungen elementare und magnetische Eigenschaften von Materialien untersuchen. Die Experimente finden an der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble (Frankreich) statt. Die ESRF erzeugt Röntgenstrahlen, die 100 Milliarden Mal intensiver sind als die in Krankenhäusern verwendete Strahlung. „Mit dem neuen Gerät an der Synchrotronstrahlungsquelle werden kleinste Änderungen des Magnetismus und der Struktur hochpräzise aus dem direkten Blickwinkel der entscheidenden Atome simultan während des Phasenübergangs verfolgt. Davon erhoffen wir uns bahnbrechende Neuentwicklungen von magnetokalorischen Materialien“, erklärt Ollefs.

Beide Verbundprojekte fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit jeweils 1,4 Millionen Euro für drei Jahre. (UDE/BP)


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Cryring - Außenansicht
Ein vom Bundesforschungsministerium gefördertes Verbundprojekt wird am Ionenspeicherring CRYRING auf dem GSI- und FAIR-Campus in Darmstadt umgesetzt.
Foto: J. Hosan/GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH