Shutdown bei BESSY II: Neue Versorgungstechnik sichert langfristig den Betrieb
Während des Shutdowns wird die Niederspannungshauptverteilung komplett erneuert (hier im Bild: Zustand vor dem Umbau). © HZB/A. Knoch
Die Umbauarbeiten sind im vollen Gange: die alten Komponenten werden abgebaut und ersetzt. © HZB/A. Knoch
Die Röntgenquelle BESSY II befindet sich in einem dreimonatigen Shutdown. In dieser Zeit wird die Niederspannungshauptverteilung im Versorgungsgebäude außerhalb des Elektronenspeicherrings erneuert. Dies sichert den langfristigen stabilen Betrieb von BESSY II über das nächste Jahrzehnt hinaus.
„Die Einspeisefelder zur Stromversorgung der Maschine BESSY II sind ein Herzstück für den zuverlässigen Betrieb“, erläutert der verantwortliche Projektleiter Andreas Knoch aus der Abteilung Gebäude- und Anlagentechnik (FM-T). Der Maschinenteil der Niederspannungshauptverteilung besteht aus 36 Schaltfeldern. Sie haben die Aufgabe, wichtige Komponenten für den Betrieb von der Beschleunigeranlage elektrisch zu versorgen. Dazu gehören unter anderem Netzgeräte, Magnete, Hochfrequenzanlagen, Vakuumanlagen, Klimatechnik, Osmose-Wasseranlagen und die IT-Technik.
„Wir müssen die betreffenden Schaltfelder 1:1 austauschen, da es altersbedingt keinen Ersatz für wichtige Schaltkomponenten gibt. Die Schaltschränke werden mit ähnlichen, angepassten Komponenten bestückt wie im Altbestand. Sie werden ergänzend mit Universalmessgeräten, aktivem Lichtbogenschutz und neuer Datenbus-Technik an allen Abgängen ausgestattet“, erklärt Knoch weiter. Darüber hinaus werden im Shutdown neue Kältemaschinen eingebaut. Sie sorgen dafür, dass die Klimatisierung im Elektronenspeicherring zuverlässig läuft.
Die ineinandergreifenden Arbeiten während des Shutdowns koordiniert Ingo Müller zusammen mit Christian Jung. So werden die drei Monate „Dunkelheit“ auch für andere Aufgaben genutzt: Unter anderem geht der Aufbau der neuen Experimentierstationen des „BElChem“-Labors weiter. In dem gemeinsamen Projekt bauen die Max-Planck-Gesellschaft und das HZB neue Experimentiermöglichkeiten an BESSY II auf, um Materialsysteme für elektrochemische und katalytische Anwendungen zu analysieren. Diese Arbeiten werden auch nach dem Ende des Sommershutdowns fortgesetzt.
Auch wenn der Shutdown bis in den August hinein dauern wird, ist die Unterbrechung die beste Variante, bei der am wenigsten Messzeit verloren geht. „Letztendlich zahlen all unsere Maßnahmen auf das Ziel ein, dass BESSY II stabil und ohne ungeplante Unterbrechungen unseren Nutzerinnen und Nutzern zur Verfügung steht“, sagt Christian Jung.
Ab 8. August 2022 wird BESSY II wieder in Betrieb genommen. Drei Wochen später, am 30. August, heißt das HZB dann wieder seine Nutzerinnen und Nutzer an den BESSY II-Beamlines willkommen.
- Magnetische Bildgebung: Mikroblumen verstärken das lokale MagnetfeldMaterialien mit magnetischen Nanostrukturen bieten viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Spintronik. Um solche Materialien zu untersuchen, sind magnetisch empfindliche Bildgebungsverfahren im Nanobereich geeignet, bisher konnten während des Bildgebung jedoch nur schwache Magnetfelder angelegt werden. Nun hat eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Sergio Valencia vom HZB einen Ansatz entwickelt, der diese Einschränkung überwindet. Das Team entwarf winzige Magnetflusskonzentratoren (MFCs). Die Geometrie der MFCs ähnelt einer Blume und fokussiert das angelegte Magnetfeld auf das Zentrum, in dem die Probe sitzt. Die „Mikroblumen“, die das Magnetfeld lokal verstärken, können in vielen nanometrischen magnetischen Mikroskopieverfahren eingesetzt werden.
- Unordnung erzeugt neue Eigenschaften in VerbindungshalbleiternEin internationales Forschungsteam hat gezeigt, dass intrinsische Unordnung im Verbindungshalbleiter CuInSnS₄ genutzt werden kann, um dessen optische Eigenschaften zu beeinflussen. Optische Anregungen (Exzitonen) reagieren empfindlich auf die lokale Anordnung der Atome. Dabei zeigen sie überraschenderweise eine richtungsabhängige Reaktion, obwohl die durchschnittliche Kristallstruktur kubisch ist. Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf den Zusammenhang zwischen Unordnung und Materialeigenschaften und eröffnen neue Möglichkeiten für ein gezieltes „Unordnungs-Engineering“ in optoelektronischen und photokatalytischen Bauelementen.
- Supraleitendes TES-Array-Röntgenspektrometer geht bei BESSY II in BetriebEuropas erstes supraleitende TES-Array-Röntgenspektrometer an einer Röntgenquelle ist nun an BESSY II in Betrieb gegangen, entwickelt von Teams aus HZB, MPI-CEC (Mühlheim an der Ruhr, Deutschland) und NIST (Boulder CO, USA). Das neue Instrument ist etwa 100- bis 1000-mal effizienter bei der Detektion von Photonen als herkömmliche Röntgenemissionsspektrometer und ermöglicht es, die elektronischen Eigenschaften atomar dünner Schichten, Nanostrukturen und hochverdünnter atomarer und molekularer Proben zu untersuchen. Das BESSY-Team freut sich auf spannende Forschungsideen aus der Nutzerschaft!