Zeitung Heute : Abschluss mit brillanter Strahlung Wie Studierende

bei „Bessy“ forschen

Ljiljana Nikolic

Valentina Scherer freut sich schon auf ihre Diplomarbeit. Im Sommer soll es losgehen. Der Bereich Photoemissionen von Supraleitern interessiert sie, das genaue Thema muss sie noch festlegen. Eines weiß die Physikstudentin schon genau: Den experimentellen Teil ihrer Arbeit wird sie bei Bessy II durchführen. Denn seit einem Semester haben die Studierenden der Physik die Möglichkeit, an einer Experimentierstation bei Bessy, der „Beamline for Education and Scientific Training“ (BEST), zu arbeiten. „Es ist sehr spannend und etwas Besonderes, an einer hochmodernen, in Deutschland einmaligen Anlage zu experimentieren“, sagt die Studentin.

Im kreisrunden Institutsgebäude der Berliner Elektronenspeicherring-Gesellschaft für Synchrotronstrahlung, kurz Bessy II, in Adlershof werden Elektronen auf Trab gebracht. Sie kreisen nicht wie in der Natur um ein Atom, sondern werden im Speicherring beschleunigt und erzeugen dabei Synchrotronstrahlung höchster Brillanz und Qualität. Sie wird Wissenschaftlern für Forschungszwecke an Experimentierstationen, zu denen die Strahlung über lange Strahlrohre geleitet wird, zur Verfügung gestellt. 54 dieser Stationen gibt es bei Bessy, eine davon können Studierende der Physik, aber auch der anderen Natur- und Lebenswissenschaften der HU nun nutzen.

„Die Strahlung umfasst das weite Spektrum von Infrarotlicht bis zu Röntgenstrahlen. Sie entsteht bei den Ablenkmagneten und wird dann über optische Elemente wie Spiegel, Spalte und Gitter, die so genannte Beamline, zum Experiment geleitet“, erklärt HU-Physiker Christoph Janowitz, der mit Studierenden einmal pro Woche an der Beamline Experimente durchführt. Es geht um PhotoelektronenSpektroskopie und Mikroskopie, untersucht wird die Wechselwirkung von Strahlung und Materie. Das Experiment ist bedienungsfreundlich und fehlertolerant und kann vollständig von einem Computer aus gesteuert werden.

Die Aufgabe der Beamline mit Monochromator ist es zum einen, die Bessy-Strahlungsquelle weiter auf den Fokus zu verkleinern, zum anderen, eine Energie herauszufiltern, mit der die Untersuchungen durchgeführt werden können. „Dazu wird der Strahl in einen hoch- auflösenden Fünf-Meter-Monochromator gelenkt, wo durch ein Gitter einfarbiges Licht erzeugt wird“, verdeutlicht Janowitz. Der Monochromator funktioniert wie ein Prisma, weißes Licht wird in rote, grüne oder blaue Strahlen spektral zerlegt. Die HU-Angehörigen arbeiten mit verschiedenen Arten von ultraviolettem Licht, dem nahen UV-Licht und Vakuum-Ultraviolett-Licht. In zwei Photoemissions-Experimentierstationen trifft das Licht auf eine Materialprobe, an der Experimente zur elektronischen oder mikroskopischen Struktur gemacht werden.

Lenart Dudy untersucht mit Hilfe der Beamline supraleitende Einkristalle. Der Doktorand forscht über Hochtemperatur-Supraleitung. „Dies sind perfekte Leiter, die allerdings im Moment noch unter der Temperatur von minus 114 Grad sein müssen, um diesen Quantenzustand zu erreichen.“ Der Mechanismus der Hochtemperatur-Supraleitung ist noch nicht abschließend erforscht. „Weil das Licht des Strahls relativ viel Energie hat, kann es, wenn es auf ein Elektron im Kristall trifft, das Elektron aus dem Kristall schleudern“, erklärt der Physiker, dessen Messungen auch mal 26 Stunden dauern können. Die Ergebnisse der Messung verfolgt der Doktorand am Computer und kann am Bildschirm ein Abbild der Elektronen im untersuchten Kristall konstruieren. Die Elektronen sind für die Leitung verantwortlich – damit auch für die Supraleitung und deshalb für die Arbeit des Nachwuchswissenschaftlers wichtig.

Dass Studierende und junge Wissenschaftler die Möglichkeit haben bei Bessy zu arbeiten, ist Recardo Manzke zu verdanken. Der Professor hat mit seiner Arbeitsgruppe die Beamline geplant und aufgebaut. Das Geld für den Monochromator stammt aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und von Bessy. Die Spektrometer wurden aus HU-Mitteln finanziert. Über 1,5 Millionen Euro sind in die Station geflossen.

Ljiljana Nikolic

Hintergründe und Expertisen zu aktuellen Diskussionen: Tagesspiegel Causa, das Debattenmagazin des Tagesspiegels.

Hier geht es zu Tagesspiegel Causa!

0 Kommentare

Neuester Kommentar
      Kommentar schreiben