7,4 Millionen Euro aus dem EFRE-Fonds: HZB baut neues Anwendungslabor für die Entwicklung supraleitender Beschleunigerkomponenten auf
Das Anwendungslabor SupraLab@HZB wird mit Mitteln aus dem EFRE-Fonds gefördert.
Vertikal-Teststand für supraleitende Kavitäten im SupraLab@HZB. Die Forscherinnen und Forscher wollen im neuen Anwendungslabor nicht nur Kavitäten, sondern auch einbaufähige Module entwickeln.
Das Helmholtz-Zentrum Berlin erhält 7,4 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE). Mit dem Geld wird das Anwendungslabor „SupraLab@HZB“ zur Weiterentwicklung von supraleitenden Hochstrom-Kavitäten aufgebaut. Solche Komponenten werden für den Betrieb von neuartigen, leistungsfähigen Synchrotronquellen der nächsten Generation benötigt. Das Labor wird auch komplexe Testvorrichtungen für supraleitende Komponenten bereitstellen, die Unternehmen und Forschungsinstitute der Region nutzen können.
„Wir freuen uns sehr über die Förderung aus dem EFRE-Fonds und danken insbesondere dem Land Berlin für die Unterstützung unseres Antrags. Mit dem SupraLab@HZB werden wir Meilensteine in der Entwicklung einer zukunftsweisenden Beschleunigertechnologie erreichen. Der Aufbau des Applikationslabors schafft Know-how für zukünftige Beschleuniger und neuartige Lichtquellen. Die Entwicklung dieser Schlüsseltechnologie bietet für den Forschungs- und Industriestandort Berlin auch wirtschaftlich attraktive Möglichkeiten“, sagt Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla, wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB.
Beim Aufbau des neuen Applikationslabors bringt das HZB seine international anerkannte Expertise bei der Entwicklung von Dauerstrich (CW, continuous wave)-supraleitenden Beschleunigerkomponenten ein. „Der Vorteil dieser CW-supraleitenden Kavitäten ist, dass ein sehr hohes Beschleunigungsfeld dauerhaft anliegt und gleichzeitig die Freiheit besteht, die Geometrie für Hochstrombetrieb zu optimieren. Dadurch kann nicht nur ein hoher Elektronenstrom beschleunigt werden, sondern auch die Zeitstruktur (Pulsfolge) des Stroms ist nahezu frei wählbar. Mit der EFRE-Förderung haben wir nun die Möglichkeit, diese Technologie substanziell weiterzuentwickeln, bis sie in Lichtquellen einsatzfähig ist“, sagt Prof. Dr. Jens Knobloch, Leiter des HZB-Instituts „SRF-Wissenschaft und Technologie“ (ISRF), das die wissenschaftlich-technische Leitung für das SupraLab übernommen hat.
Diese Technologie wollen die HZB-Forscherinnen und Forscher beim Ausbau von BESSY II zu einem variablen Pulslängenspeicherring BESSY VSR nutzen. Erstmalig sollen dabei supraleitende Hochstrom-Kavitäten eingesetzt werden, um gleichzeitig lange und sehr kurze Elektronenpulse (im Bereich von einer Pikosekunde) von hoher Brillanz in einem Speicherring zu erzeugen. Von der flexibel wählbaren Pulslänge werden viele Forschungsfragen profitieren. So lassen sich etwa Materialien für die Energieumwandlung oder für die künftige energieeffizientere Datenspeicherung (Spintronik) umfassender als bisher untersuchen und weiterentwickeln.
Im SupraLab@HZB wollen die Forscherinnen und Forscher nicht nur die Kavitäten, sondern komplette, einbaufähige Module entwickeln und qualifizieren. Die Entwicklung dieser supraleitenden Module ist jedoch mit einem erheblichen technischen Aufwand verbunden. Deshalb wird im SupraLab@HZB eine komplexe Infrastruktur zum Testen der Kavitäten und Systeme aufgebaut. Unter anderem sind Investitionen in die Kryo-Anlage und in Hochfrequenzsendeanlagen geplant. Nach Fertigstellung soll das Applikationslabor den Technologietransfer und die Zusammenarbeit mit regionalen und nationalen Unternehmen nachhaltig fördern.
Das Projekt wird seit 1. Januar 2017 aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert und läuft bis Ende 2019. Das Helmholtz-Zentrum Berlin trägt einen Eigenanteil in gleicher Höhe.
Videos: BESSY VSR und die Herausforderungen
- Über das Projekt BESSY VSR
- über das zugrundeliegende Prinzip von BESSY VSR und das Problem
Webseite zum Zukunftsprojekt: BESSY VSR - variabler Pulslängenspeicherring
- Poröse organische Struktur verbessert Lithium-Schwefel-BatterienEin neu entwickeltes Material kann die Kapazität und Stabilität von Lithium-Schwefel-Batterien deutlich verbessern. Es basiert auf Polymeren, die ein Gerüst mit offenen Poren bilden. In der Fachsprache werden sie radikale kationische kovalente organische Gerüste oder COFs genannt. In den Poren finden katalytisch beschleunigte Reaktionen statt, die Polysulfide einfangen, die ansonsten die Lebensdauer der Batterie verkürzen würden. Einige der experimentellen Analysen wurden an der BAMline an BESSY II durchgeführt. Prof. Yan Lu, HZB, und Prof. Arne Thomas, Technische Universität Berlin, haben diese Arbeit gemeinsam vorangetrieben.
- Wie sich Nanokatalysatoren während der Katalyse verändernMit der Kombination aus Spektromikroskopie an BESSY II und mikroskopischen Analysen am NanoLab von DESY gelang es einem Team, neue Einblicke in das chemische Verhalten von Nanokatalysatoren während der Katalyse zu gewinnen. Die Nanopartikel bestanden aus einem Platin-Kern mit einer Rhodium-Schale. Diese Konfiguration ermöglicht es, strukturelle Änderungen beispielsweise in Rhodium-Platin-Katalysatoren für die Emissionskontrolle besser zu verstehen. Die Ergebnisse zeigen, dass Rhodium in der Schale unter typischen katalytischen Bedingungen teilweise ins Innere der Nanopartikel diffundieren kann. Dabei verbleibt jedoch der größte Teil an der Oberfläche und oxidiert. Dieser Prozess ist stark von der Oberflächenorientierung der Nanopartikelfacetten abhängig.
- KlarText-Preis für Hanna TrzesniowskiDie Chemikerin ist mit dem renommierten KlarText-Preis für Wissenschaftskommunikation der Klaus Tschira Stiftung ausgezeichnet worden.