BESSY-VSR: Variable Pulslängen bei voller Intensität

Zurzeit liefert BESSY II im Regelbetrieb einen hohen Photonenfluss bei einer festen Pulslänge von 20 Pikosekunden. Nur wenige Tage im Jahr wird der Betrieb umgeschaltet, so dass Proben auch mit extrem kurzen Pulsen von etwa zwei Pikosekunden untersucht werden können. Dabei wird jedoch der Photonenfluss sehr stark reduziert.

Dies soll sich durch das neue Konzept BESSY-VSR (Variable Pulslängen-Speicherring) verändern: In Zukunft sollen unsere Nutzerinnen und Nutzer an jeder einzelnen Beamline und für jedes Experiment die benötigte Pulslänge frei bestimmen können, und zwar ohne Verlust an Intensität. Damit schließt BESSY-VSR die Lücke zwischen Speicherringen wie PETRA III und Freien Elektronen Lasern.

In einer Designstudie arbeiten Physikerinnen und Physiker vom HZB-Institut Beschleunigerphysik nun am Entwurf von neuen, supraleitenden Hohlraumresonatoren, in denen variable Pulslängen von 1,5 bis 15 Pikosekunden bei voller Intensität erzeugt werden können. Diese Entwicklungsarbeit lohnt sich doppelt, denn genau die gleichen Resonatoren werden auch für das Zukunftsprojekt BERLinPro benötigt.

BESSY-VSR wird neue experimentelle Fragestellungen für die Forschung an Energiematerialien ermöglichen; So könnten wir Einblick in die schnellen Veränderungen der Elektronenstruktur während chemischer Reaktionen gewinnen, quantenphysikalische Effekte auf Zeitskalen von Pikosekunden untersuchen oder schnelle Umschaltprozesse in neuen Materialien für zukünftige, „grüne“ Informationstechnologien beobachten. 

Attraktiv für die Nutzer: BESSY II heute und in Zukunft

Ein weltweit einmaliges Konzept: BESSY VSR

Mit dem Projekt BESSY-VSR soll die Synchrotronstrahlungsquelle des HZB zum Variablen Pulslängen-Speicherring ausgebaut werden. Für dieses Konzept erhielt das Zentrum erst kürzlich die volle Unterstützung durch die Perspektivkommission; der Antrag für die Finanzierung des Projektes hat das HZB im Juni 2015 bei der Helmholtz-Gemeinschaft eingereicht. Andreas Jankowiak, Leiter des Instituts »Beschleunigerphysik« beschreibt die Herausforderungen auf dem Weg zu BESSY-VSR. Interview mit Andreas Jankowiak