360-Grad Panoramen

Einige Forschungsstätten des HZB können als 360-Grad-Panoramen besichtigt werden. Diese Panoramen enthalten keine Erklärungen und stehen vor allem unseren Forscher*innen und Kooperationspartnern für Führungen oder Vorträge zur Verfügung.

Sind Sie interessiert, wie die Forschung an unserer Beschleunigeranlage BESSY II funktioniert? Dann begeben Sie sich auf einen interaktiven Rundgang durch unsere Forschung.

• Panoramen zum Elektronenspeicherring BESSY II
• Panoramen zu EMIL – Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin
• Panoramen zu HySPRINT

Panoramen zum Elektronenspeicherring BESSY II

Kontrollraum BESSY II und MLS

In BESSY II erzeugt eine Elektronenquelle Elektronen. Im Kontrollraum wird rund um die Uhr die Qualität des Strahls überwacht und – wenn nötig – steuern Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nach.

Brücke Kontrollraum

In der Experimentierhalle von BESSY II gibt es viele Strahlrohre mit Experimentierstationen. Einige von den Experimenten befinden sich in Experimentierhütten.

Brücke LKW-Schleuse

In der Experimentierhalle von BESSY II gibt es viele Strahlrohre mit Experimentierstationen. Einige von den Experimenten befinden sich in Experimentierhütten.

Synchrotron

In BESSY II erzeugt eine Elektronenquelle Elektronen. Auf nahezu Lichtgeschwindigkeit vorbeschleunigt, gelangen sie in den Speicherring. Um eine gleichbleibende Qualität des Strahls zu gewährleisten, werden regelmäßig Elektronenpakete nachgeschossen.

Speicherring

Im Speicherring sind verschiedene Komponenten ringförmig angeordnet. Zahlreiche Fokussier- und Ablenkmagnete halten die Teilchen auf der richtigen Bahn. Wenn die Elektronen magnetische Anordnungen (Undulatoren) passieren, werden sie auf einen Slalomkurs gezwungen. Dabei geben die Elektronen Energie in Form von Synchrotronstrahlung ab. Sie wird über Strahlrohre zu den Experimentierstationen geführt, wo sie Forscherinnen und Forscher für ihre Experimente nutzen.

Undulator im Speicherring-Tunnel

Ein Undulator besteht aus einer Folge von Magneten (Permanent- oder Elektromagnete), deren Nord- und Südpole in regelmäßiger Wiederkehr einander gegenüber angeordnet sind. Durch diese besondere Anordnung der Magnete werden die Elektronen in eine wellenförmige Bahn gebracht.

Berlin Joint Lab for Electrochemical Interfaces – BelChem (MPG Endstation)

BelChem nutzt das Röntgenlicht von BESSY II, um funktionale Materialien für die regenerative Energiegewinnung und Materialsysteme für elektrochemische und katalytische Anwendungen zu analysieren.

Beamlines der Max-Planck-Gesellschaft am UE56/2

Strahlrohre ausgestattet mit Plangittermonochromatoren, die weiche Röntgenstrahlung des elliptischen Undulators UE56/2 im Energiebereich von 90eV – 1200eV mit variabler Polarisation an das BElChem AP-XPS Spektrometer liefern.

In der MX Hutch

Makromolekulare Kristallographie: Die an die experimentellen Endstationen angrenzende Infrastruktur bietet hervorragende Möglichkeiten für die Nutzer der Beamlines und umfasst neben Arbeitsplätzen, ein Probenvorbereitungslabor, ein Biologielabor (Sicherheitsstufe 1) und Computerressourcen.

Experimentierstationen PEAXIS and VEKMAG

PEAXIS (Photo Electron Analysis and X-ray Inelastic Spectroscopy) ist ein fest installierter Messplatz an der Beamline U41-PEAXIS. Er ist für spektroskopische Untersuchungen der elektronischen Struktur von neuartigen Quanten-Materialien vorgesehen. An PEAXIS können winkelaufgelöste Resonante Inelastische Röntgenstreuung (RIXS) und Photoelektronenspektroskopie (PES) an Kristallen und Dünnschicht-Festkörperproben durchgeführt werden. Insbesondere RIXS kann zur Untersuchung der lokalen elektronischen Struktur an Element- und Orbital-spezifischen Gitterpositionen eingesetzt werden und liefert wellenvektoraufgelöste Informationen über die Dynamik kollektiver Anregungen.

Der VEKMAG Messplatz am BESSY, ein supraleitender Vektormagnet aus drei senkrecht zueinander stehenden Helmholtz-Spulen, wurde gemeinsam von der Universität Regensburg, der Freien Universität Berlin, der Ruhr-Universität Bochum und dem Helmholtz-Zentrum Berlin entwickelt. Das Instrument ist für XAS/XMCD-Messungen, für resonante und off-resonante weiche Röntgenstreumethoden sowie für zeitaufgelöste ferromagnetische Resonanz mittels XMCD, in hohen Magnetfeldern bis zu 9 Tesla und für einen Temperaturbereich von < 2 K - 500 K ausgelegt.

SPEEM - Spin resolved Photoemission Microscope

SPEEM (Spinaufgelöstes Photoemissionsmikroskop) wurde für die Untersuchung von Spintronic-Komponenten im Sub-100-nm-Bereich entwickelt und basiert auf einem Photoemissions-Elektronenmikroskop, das an einer speziellen Mikrofokus-Beamline mit vollständiger Polarisationskontrolle installiert ist. Die Kombination von Mikroskopie und Polarisationskontrolle der Synchrotronstrahlung bietet ideale Möglichkeiten für die räumlich aufgelöste und elementspezifische Untersuchung von Nanostrukturen mittels chemischer Analyse (XAS) und Abbildung magnetischer Strukturen (XMCD und XLD).

Beamline UE 46_PGM-1

UE46_PGM-1 ist eine von zwei Strahlrohren am elliptischen Undulator UE46 und verfügt über zwei fest installierte Instrumente, das XUV-Diffraktometer, ein Instrument für Hochleistungs-RSXS-Studien, und das Hochfeld-Diffraktometer, ein Instrument für RSXS- und XAS-Studien in Magnetfeldern bis zu 7 Tesla. Beide Instrumente können innerhalb der gleichen Strahlzeit verwendet werden.

ARPES 1² und ARPES 1³

Die Anlagen 1³ und 1² für winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopie (ARPES) werden in Zusammenarbeit mit dem IFW Dresden betrieben. Beide sind fest an eine eigene Plangitter-Monochromator-Beamline (PGM2) angeschlossen. Der Hauptunterschied zwischen den ARPES-Aufbauten 1² und 1³ ist die niedrigste erreichbare Probentemperatur: 1² bietet einen Temperaturbereich von -260 °C bis hin zu Raumtemperatur und ermöglicht damit einen breiten Anwendungsbereich. 1³ erreicht eine einmalig niedrige Probentemperatur von nur einem Grad über dem absoluten Minimum von -273,15 °C.

Joint Lab für Funktionelle Quantenmaterialien (IFW Dresden)

Eine zentrale Infrastruktur des Labors, eine Molekularstrahlepitaxie (MBE)-Anlage kombiniert mit ARPES, ist in der Umgebung der UE112-Beamline angesiedelt. Es soll neuartige Materialsysteme untersuchen, deren quantenphysikalische Eigenschaften vielversprechend sind, etwa in künftigen energieeffizienten Informationstechnologien. Die Forscher wollen die gemeinsam an BESSY II betriebenen Instrumente weiter entwickeln, die teilweise weltweit einzigartig sind. Mit dem gemeinsamen Labor verstärken HZB und IFW Dresden ihre Zusammenarbeit und bieten dem wissenschaftlichen Nachwuchs neue Möglichkeiten. 

ENERGIZE - Die Beamline für Photoelektronenspektroskopie an Energie-Materialien

ENERGIZE ist eine Kooperation des Helmholtz-Zentrums Berlin und des Integrative Research Institute for the Sciences Adlershof (IRIS) der Humboldt Universität zu Berlin. Ziel sind der Aufbau und Betrieb einer Beamline und Endstation, die für die Forschung an modernen Materialien für die Elektronik und Optoelektronik maßgeschneidert sind. ENERGIZE, deren Beamline 2021 in Betrieb gehen soll, wird besonders für Nutzer*innen attraktiv sein, die im Umfeld von Materialien für künftige energieeffiziente Technologien forschen.

Panoramen zu EMIL – Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin

Das Energy Materials In-situ Laboratory ist direkt an die Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II angeschlossen. Dadurch können die Forschenden auf alle spektroskopischen Methoden mit weicher bis (mittel)harter Röntgenstrahlung zugreifen und diese mit einer breiten Vielfalt von Synthese-, Präparations- und Charakterisierungs-Methoden kombinieren.

Kontrollraum EMIL

Im Kontrollraum wird die Qualität des Strahls im CAT Labor und im SISSY Labor überwacht . Wenn nötig, steuern Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nach.

SISSY Labor_1

Ein Hauptmerkmal des SISSY-Labors ist die direkte Verbindung (unter Ultrahochvakuum [UHV] Bedingungen) von industrierelevanten Abscheidemethoden mit Synchrotron- und laborbasierten Röntgencharakterisierungstechniken über einen vollautomatisierten UHV-Transfer. Durch diese Kombination kann das Wachstum eines Materials und / oder die Bildung eines bauteilrelevanten Schichtstapels schrittweise (in-system) analysiert werden. Besondere Vorsichtsmaßnahmen hinsichtlich Kreuzkontamination ermöglichen sogar die Herstellung und Untersuchung verschiedener Materialklassen in diesem kombinierten Synthese- / Analysesetup.

SISSY Labor_2

Ein Hauptmerkmal des SISSY-Labors ist die direkte Verbindung (unter Ultrahochvakuum [UHV] Bedingungen) von industrierelevanten Abscheidemethoden mit Synchrotron- und laborbasierten Röntgencharakterisierungstechniken über einen vollautomatisierten UHV-Transfer. Durch diese Kombination kann das Wachstum eines Materials und / oder die Bildung eines bauteilrelevanten Schichtstapels schrittweise (in-system) analysiert werden. Besondere Vorsichtsmaßnahmen hinsichtlich Kreuzkontamination ermöglichen sogar die Herstellung und Untersuchung verschiedener Materialklassen in diesem kombinierten Synthese- / Analysesetup.

CAT Labor

Das CAT Labor widmet sich der Forschung an Katalysatoren und katalytischen Reaktionen unter realitätsnahen Bedingungen. Wissenschaftliches Ziel ist die Untersuchung der elektronischen Struktur der Oberfläche und oberflächennahen Schichten von funktionalen Materialien in einer reaktiven Umgebung. Dies umfasst sowohl Gas/Festkörper-Grenzflächen (z.B. in der heterogenen Katalyse) als auch Flüssig/Festkörper-Grenzflächen (z.B. in der katalytischen Wasserspaltung).

CAT@EMIL wird von Forschungsgruppen des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft (Berlin) und des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion (Mülheim a. d. Ruhr) betrieben.

Chemielabor

Das vollausgestatte EMIL Chemielabor ermöglicht eine Vielzahl chemischer Methoden/Verfahren. Die verfügbaren mit Inertgas gespülten Handschuhboxen können zur Synthese / Handhabung luftempfindlicher Proben verwendet werden.

EMIL Optics Hutch

Die Optikhütte von EMIL enthält die wichtigsten Teile der Strahlrohre: Hier sind drei Monochromatoren installiert, die einen definierten Teil aus dem riesigen verfügbaren Energiebereich von 80 eV bis 10 keV auswählen, welcher von zwei Undulatoren erzeugt wird. Darüber hinaus sorgen mehrere schaltbare Spiegelkammern dafür, dass das Licht zu den ausgewählten Endstationen gelangt. Dadurch dass zwei Lichtquellen (U17, UE48) bis zu fünf Endstationen (SISSY-I, SISSY-II, CAT, PINK, STXM) versorgen können, erscheint diese Optikhütte wie ein Labyrinth aus Rohren, Pumpen und Kammern mit hochpräziser Optik.

PINK

Der PINK-Aufbau ist für den Betrieb im Bereich der weichen Röntgenstrahlung mit Energien von 2 bis 10 keV ausgelegt. Dieser einzigartige Energiebereich ermöglicht sowohl nicht-resonante als auch resonante XES-Studien von Übergangsmetallen von Ti bis Cu (Kα-, Kβ-Linien) und Zr bis Ag (Lα-, Lβ-Linien) und auch von leichten Elementen wie P, S, Cl, K, Ca (Kα-, Kβ-Linien). Der PINK-Aufbau ist fest auf der motorisierten Plattform installiert und umfasst Strahldiagnoseelemente, zwei energiedispersive von Hamos-Spektrometer, die mit Flächendetektoren ausgestattet sind, eine kryo-gekühlte Probenumgebungskammer sowie weitere Elektronik und Vakuumausrüstung.

Panoramen zu HySPRINT

Das Helmholtz-Innovationslabor HySPRINT ist eine Kooperationsplattform zwischen Industrie und Helmholtz-Zentrum Berlin mit dem Fokus auf (opto)elektronische Materialien und Bauelemente in einem frühen technologischen Entwicklungsstadium.

HySPRINT – Perowskit-Labor (Vorbereitung)

Perowskit-Labor

Das Perowskit-Labor ist vollständig ausgestattet, um die Herstellung hocheffizienter Perowskit Einzel- und Tandemsolarzellen und ihrer Komponenten zu ermöglichen.