Wichtiger Schritt Richtung BERLinPro: Erster Elektronenstrahl aus SRF Quellinjektor
Abbildung der transversalen Ladungsverteilung auf einem
Leuchtschirm, der für die Messung in den Strahlengang des
Elektronenstrahls gefahren ist.
Am 21. April 2011 hat das HZB mit einer supraleitenden Elektronenquelle (SRF Gun) die ersten Photoelektronen erzeugt und beschleunigt. Dies ist ein Meilenstein für das Projekt BERLinPro, und es ist zugleich weltweit das erste Mal, dass mit einem supraleitenden Hochfrequenz-Photoinjektor aus einer supraleitenden Photokathode ein Elektronenstrahl erzeugt worden ist.
Das Experiment wurde in internationaler Zusammenarbeit zwischen HZB (u.A. Institut für SRF Wissenschaft und Technologie und Institut für Beschleunigerphysik), Jefferson Accelerator Laboratory (USA), IPJ Swierk, DESY und dem Max-Born-Institut innerhalb von zwei Jahren geplant, aufgebaut und in Betrieb genommen.
Die Projektgruppe um Dr. Thorsten Kamps vom Institut für Beschleunigerphysik wird in den nächsten Wochen den Elektronenstrahl genauer charakterisieren und damit neue Erkenntnisse über die Physik der Photoelektronenquellen gewinnen. Damit ist ein wichtiger Schritt in Richtung BERLinPro getan, da für den Betrieb eines Energy-Recovery Linacs Elektronenquellen mit hoher Brillanz benötigt werden.
- Mesoporöses Silizium: Halbleiter mit neuen TalentenSilizium ist das bekannteste Halbleitermaterial. Doch eine gezielte Nanostrukturierung kann die Materialeigenschaften drastisch verändern. Ein Team am HZB hat mit einer eigens entwickelten Ätzapparatur nun mesoporöse Siliziumschichten mit unzähligen winzigen Poren hergestellt und ihre elektrische Leitfähigkeit sowie Thermokraft untersucht. Die Forschenden haben damit erstmals aufgeklärt, wie der elektronische Transport in diesem mesoporösen Silizium funktioniert. Das Material hat großes Potenzial für Anwendungen und könnte auch Qubits für Quantencomputer thermisch isolieren.
- Innovative Batterie-Elektrode aus Zinn-SchaumMetallbasierte Elektroden in Lithium-Ionen-Akkus versprechen deutlich höhere Kapazitäten als konventionelle Graphit-Elektroden. Leider degradieren sie aufgrund von mechanischen Beanspruchungen während der Lade- und Entladezyklen. Nun zeigt ein Team am HZB, dass ein hochporöser Schaum aus Zinn den mechanischen Stress während der Ladezyklen deutlich besser abfedern kann. Das macht Zinn-Schäume als potentielles Material für Lithium-Batterien interessant.
- BESSY II: Katalysator-Baustein für die Sauerstoffbildung durch Photosynthese nachgebildetIn einem kleinen Manganoxid-Cluster haben Teams von HZB und HU Berlin eine besonders spannende Verbindung entdeckt: Zwei Mangan-Zentren mit zwei stark unterschiedlichen Oxidationsstufen und hohem Spin. Dieser Komplex ist das einfachste Modell eines Katalysators, der als etwas größerer Cluster auch in der natürlichen Photosynthese vorkommt und dort die Bildung von molekularem Sauerstoff ermöglicht. Die Entdeckung gilt als wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem vollständigen Verständnis der Photosynthese.