Startschuss für JuSPARC
Hochleistungslaser in Betrieb genommen
Am Forschungszentrum Jülich wurde ein neues Laserlabor eingeweiht. Herzstück von JuSPARC sind zwei Höchstleistungslaser, deren ultrakurze Laserpulse eine Leistung von bis zu 1,4 Terawatt – das sind 1,4 Billionen Watt – erreichen, was in etwa der Hälfte des durchschnittlichen weltweiten Stromverbrauchs entspricht. Die Laser erbringen diese Leistung allerdings nur für kurze Zeit. Ihre Blitze sind auf bis zu 30 Femtosekunden – das 30 Millionstel einer Milliardstelsekunde – komprimiert. Die durchschnittliche Leistung ist damit nicht höher als die eines gewöhnlichen Haushaltsgeräts.
„Mithilfe von JuSPARC kann man beispielsweise besser verstehen, wie sich Spins – also die Eigendrehimpulse von Teilchen – in Halbleitern und bestimmten Metallen verhalten“, erklärt Prof. Markus Büscher vom Jülicher Peter Grünberg Institut (PGI-6). „Auf diese Weise kann man herausfinden, welche Materialien sich für schnellere und energieeffizientere Datenspeicher eignen“, so Büscher.
Die Laser erzeugen stark komprimierte Lichtpulse, die Prozesse in den untersuchten Materialien anstoßen. Ein Teil der Lichtpulse wird dabei abgezweigt, in Röntgenlicht umgewandelt und zur Analyse der Prozesse genutzt. „Dabei zahlt sich die hohe Schussrate der Laser aus. 10 Millionen Pulse pro Sekunde kann die Anlage theoretisch erzeugen und mit diesem ‚Dauerfeuer‘ auch ultraschnelle Prozesse wie das Umklappen von Spins aufzeichnen“, erläutert Markus Büscher.
Auch für viele andere Forschungsfelder kann das „Jülich Short-Pulsed Particle and Radiation Center“ (JuSPARC) interessant sein, etwa um Reaktionen komplexer Biomoleküle zu untersuchen, oder für die Festkörper- und Energieforschung. Die Laser könnten zum Beispiel dabei helfen, elementare Prozesse in Katalysatoren, Solar- und Brennstoffzellen besser zu verstehen -- und so einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, verbesserte Materialien zu entwickeln.
Der erste der beiden Laser stammt von der Firma Thales und ist bereits seit wenigen Wochen in Betrieb. Derzeit werden die ersten Experimente im Reinraum der Anlage aufgebaut, genauso wie der zweite Laser des Produzenten Amphos. Das Laserlabor wird zunächst Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an verschiedenen Instituten des Forschungszentrums Jülich offenstehen. Für die kommenden ein bis zwei Jahre ist der Ausbau zu einer Nutzerplattform geplant, die dann auch Forschern anderer Einrichtungen zur Verfügung steht.
Mehr Informationen zum Forschungszentrum Jülich:
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Forschungszentrum Jülich GmbH |
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Wilhelm-Johnen-Straße |
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52428 Jülich |
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Tel.: 02461 61-0 |
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Fax: 02461 61-8100 |
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E-Mail: info@fz-juelich.de |
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www.fz-juelich.de |
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