Mit Neutronen und Synchrotronlicht lassen sich makroskopische Bauteile auf Brüche, Risse oder mechanische Spannungen untersuchen. Alles, was starken Belastungen ausgesetzt ist, kann am HZB geprüft werden: Kurbelwellen, Bohrköpfe, Schweißnähte, sogar Brennkammern von Raketen. Analysen mit Neutronen und Photonen können frühzeitig Schwachstellen aufdecken, die sonst zu Schäden oder Unglücken führen könnten.
Aufgrund der sehr kurzen Wellenlängen und der außerordentlich hohen Intensität eignet sich Synchrotronlicht darüber hinaus ideal zur Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen mittels Röntgenlithographie. Die Gebilde lassen sich anschließend mit Neutronen vorzüglich analysieren. Magnetische Nanostrukturen eignen sich beispielsweise als Datenspeicher, während Kohlenstoff- Nanoröhren außerordentlich hohe Ströme tragen können. Besondere Erfahrungen existieren am HZB
• beim Herstellen von Teilen für Mikrogetriebe sowie von Mikroformwerkzeugen für das Heißprägen und Mikrospritzgießen,
• in der Röntgenlithographie und Maskentechnologie für Halbleiterbauelemente
• sowie bei der Entwicklung und Optimierung von Photolacken.
Auch neue Forschungsfelder bedienen sich der Neutronen und Photonen. Zum Beispiel die Mikro- und Nanooptik, wo sogenannte photonische Kristalle untersucht werden oder die Mikro- und Nanofluidik. Hier werden hochgradig wasserabweisende Oberflächen analysiert und neuartige Synthese-Verfahren entwickelt, um solche Oberflächen herzustellen. Die Forscherinnen und Forscher am HZB treiben diese jungen aufstrebenden Gebiete in Experiment und Theorie voran.