Arbeit mit großen Geräten und kleinsten Teilchen: Forschung mit Photonen, Neutronen und Ionen

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Wie schaut man in das Innerste der Materie? Antworten darauf geben die Synchrotron-Strahlung sowie Neutronen und Ionen. Sie sind gleichsam die Augen der Wissenschaftler, die den strukturellen Aufbau von Materie untersuchen. Zur Herstellung solcher Strahlung sind große Anlagen nötig, zum Beispiel große Beschleunigeranlagen und Neutronenquellen. Das Helmholtz-Programm "Großgeräte für die Forschung mit Photonen, Neutronen und Ionen" widmet sich der Aufgabe, diese gewaltigen wissenschaftlichen Instrumente weiterzuentwickeln und für die Forschung zu nutzen.

Synchrotron-Strahlung, Neutronen und Ionen sind komplementäre Sonden für die Untersuchung der strukturellen und dynamischen Eigenschaften von kondensierter Materie und Materialien. Großgeräte, die diese Forschungsarbeit möglich machen, haben darum eine herausragende Bedeutung für die Wissenschaften. Sie dienen zum Beispiel:

der atomaren und molekularen Physik,
der Plasmaphysik und der Physik der kondensierten Materie,
der strukturellen Molekularbiologie,
der Chemie und den Materialwissenschaften,
der Geo- und Umweltforschung sowie
dem Ingenieurwesen und anderen Anwendungen.

Die Helmholtz-Wissenschaftler entwickeln und betreuen Instrumente, die nationale und internationale Nutzer aus Wissenschaft und Industrie aus all diesen Fachgebieten in Anspruch nehmen. Völlig neuartige Experimente werden in Zukunft ermöglicht durch die neuen Einrichtungen FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) und dem Freie-Elektronen-Laser European XFEL, sowie durch die Beteiligung an der Megawatt-Spallations-Neutronenquelle SNS in den Vereinigten Staaten und die geplante Europäische Spallationsquelle ESS.