News | HZDR

Tag für Newsbeiträge des HZDR.

©HZDR / C. Reichelt: Professor Sebastian M. Schmidt - Wissenschaftlicher Direktor am HZDR.

Wissenschaftlicher Direktor des HZDR in die acatech gewählt

Professor Sebastian M. Schmidt, wissenschaftlicher Direktor des HZDR, wurde zum Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften – acatech gewählt. acatech ist die von Bund und Ländern geförderte nationale Akademie und Stimme der Technikwissenschaften im In- und Ausland. Die Akademie berät Politik und Gesellschaft in technikwissenschaftlichen und technologiepolitischen Zukunftsfragen. Unter der Schirmherrschaft des Bundespräsidenten erfüllen die Mitglieder ihren Beratungsauftrag unabhängig, faktenbasiert und gemeinwohlorientiert.

©S. Hay / ANU: Prof. Anton Wallner, Leiter der HZDR-Abteilung Beschleuniger-Massenspektrometrie und Isotopenforschung, an der AMS-Anlage der Australian National University (ANU) in Canberra.

Explodierende Sterne

Ausgeschleudertes Material von explodieren massereichen Sternen oder anderen stellaren Objekten in der Nachbarschaft der Erde kann auch unser Sonnensystem erreichen. Spuren davon finden sich auf der Erde oder dem Mond. Sie lassen sich mit der Beschleuniger-Massenspektrometrie, kurz AMS, nachweisen. Einen Überblick über diese Forschung liefert Prof. Anton Wallner vom HZDR im Fachmagazin Annual Review of Nuclear and Particle Science. Wallner will diesen Forschungszweig mit der hochempfindlichen AMS-Anlage „HAMSTER“ entscheidend vorantreiben.

©HZDR: Portrait Manfred Helm, Beisitzer im Vorstand des Materialforschungsverbundes Dresden e.V. (MFD).

Manfred Helm zum Fellow der American Physical Society ernannt

Die Wahl von Prof. Manfred Helm, Direktor am Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung des HZDR und Professor am Institut für Angewandte Physik der TU Dresden, zum APS Fellow erfolgt in Anerkennung seiner bahnbrechenden Forschung zur Terahertz-Spektroskopie von Nanomaterialien, der Entwicklung von Terahertz-Quellen und seiner Beiträge zur Physik von Halbleiter-Übergittern und Intersubbandübergängen in Quantenstrukturen. Der Physiker wurde außerdem für seine führende Rolle bei der Forschung mit einem Freie-Elektronen-Infrarot-Laser am HZDR gewürdigt.

©M. Bajdal: Dr. Ricardo Martínez-García.

Ricardo Martínez-García für die Erforschung komplexer Systeme ausgezeichnet

Der CASUS- und SAIFR-Physiker hat das Verständnis der Dynamik komplexer lebender Systeme verbessert: Die Complex Systems Society (CSS) zeichnete Dr. Ricardo Martínez-García mit dem Junior Scientific Award 2023 aus. Der Physiker erhält den Preis für seine wissenschaftlichen Arbeiten zur Organisationsdynamik. Martínez-García leitet derzeit eine Nachwuchsgruppe am CASUS des HZDR. Gleichzeitig ist er assoziierter Forscher des Südamerikanischen Instituts für Grundlagenforschung (ICTP-SAIFR) am Institut für Theoretische Physik der Staatlichen Universität São Paulo.

©HZDR / B. Schröder: Neuer Blick auf altbekannte Kernreaktion: Beim Zusammenprall eines Kohlenstoffkerns mit einem Wasserstoffkern entsteht das Isotop Stickstoff-13 und Gammastrahlung wird frei.

Neue Messung zeigt langsameren Einbrennprozess des Wasserstoffbrennens

Die nukleare Astrophysik untersucht die Entstehung der Elemente im Universum seit Anbeginn der Zeit. Ihre Modelle verwenden Parameter, die die Forschenden aus Messdaten gewinnen. Eine wichtige Rolle spielen dabei Kernreaktionen, die im Inneren der Sterne ablaufen. Ein Team des HZDR hat nun gemeinsam mit Forschenden aus Italien, Ungarn und Schottland am Dresdner Felsenkeller-Beschleuniger erneut eine der zentralen Reaktionen untersucht – mit einem überraschenden Ergebnis zur Messwertkorrektur.

©HZDR / B. Schröder: Modellhafte Darstellung einer auf einem Silicium-Wafer integrierten Festkörper-Lithium-Ionen-Batterie als Energieversorger. Zwischen den Kontakten aus Kupfer und Aluminium (von unten nach oben): Kupfer-Silicid-Anode, Festkörperelektrolyt aus einem hybriden Keramik-Polymer, Kathode aus Lithiumeisenphosphat).

Miniaturstromspeicher für den neuen Rechner-Alltag

Ein Forscherteam des HZDR, des Fraunhofer ASSID, des Fraunhofer IZM und der TU Bergakademie Freiberg arbeitet an einer neuartigen, direkt auf einem Siliciumwafer integrierbaren Festkörper-Lithium-Ionen-Batterie. Damit sollen kleinste elektronische Komponenten mit Strom versorgt und einige den Lithium-Ionen-Flüssigbatterien innewohnenden Nachteile beseitigt werden. Denn Sensorchips, Wearables oder medizinische Implantate der Zukunft, aber auch im Internet der Dinge eingebettete Geräte benötigen eine autonome und miniaturisierte Energieversorgung.

©hydrograv: Mit Hilfe von Computersimulationen werden Strömungen, die das Rührwerk erzeugt, sichtbar gemacht.

Innovative Messtechnik soll das Vermischen in Klärwerken und Biogasanlagen optimieren

Das Herzstück jeder Abwasserbehandlung, Biogasproduktion und biologischen Abfallentsorgung sind Rührwerke. Sie vermischen große Flüssigkeitsmengen und verteilen die Bestandteile gleichmäßig. Dabei verbrauchen sie viel Energie: in einer herkömmlichen Kläranlage mehr als ein Viertel des Gesamtenergieverbrauchs. Um die Effizienz zu verbessern, schloss sich das HZDR mit vier Praxispartnern im Projekt RIOWAR zusammen. Ihr Ziel: den Energieverbrauch dieser Anlagen mit Hilfe präziser Bildgebungsverfahren, innovativer Sensorik und Simulationssoftware bis 2025 um 20% zu senken.

©HZDR / O. Killig: Für eine erfolgreiche Karriere stehen am HZDR viele Wege offen – in der akademischen Qualifikation wie auch in den elf Ausbildungsberufen.

HZDR unter den Top-Arbeitgebern im Osten

Für eine Karriere stehen am HZDR viele Wege offen – in der akademischen Qualifikation sowie in elf Ausbildungsberufen. Laut der aktuellen Umfrage des Wirtschaftsmagazins „Capital“ zählt das HZDR zu den attraktivsten Arbeitgebern in der Region. Im Ranking positioniert sich das HZDR unter den 50 besten Arbeitgebern in Ostdeutschland. Für den Großraum Dresden erreicht das Forschungszentrum einen Platz in den Top 10. Die Studie basiert auf den Meinungen von tausenden Arbeitnehmenden deutschlandweit.

©HZDR/Science Communication Lab: An der Helmholtz International Beamline for Extreme Fields (HIBEF), die das HZDR am European XFEL in Schenefeld betreibt, werden extrem intensive optische Laserstrahlen mit ultrakurzen Röntgenpulsen zur Kollision gebracht.

Materie aus dem Nichts

Aus Spaltung und Fusion von Atomkernen gehen aus wenig Masse gewaltige Energiemengen hervor. Bisher gelangen allerdings nur wenige Experimente, die die Bildung von Paaren aus Elektron und Positron zur Folge hatten. Extrem starke elektrische Felder in einem Vakuum eröffnen einen Pfad für diese Paarbildung. Aus den Feldern können spontan Elektronen und Positronen hervorgehen, wie Physiker am HZDR und der Universität Graz mit aufwendigen Berechnungen detaillierter als bisher theoretisch erklären.

©HZDR: Schnappschüsse vom Wasserstoffstrahl: Schattenbilder (blau) beim Auftreffen des hochintensiven Laserpulses auf den Faden aus Wasserstoff. Durch einen vorausgeschickten schwächeren Lichtpuls wurde der Wasserstoffstrahl gezielt in unterschiedliche Ausgangszustände versetzt.

Neues Verfahren verbessert die Protonenbeschleunigung mit Laserblitzen

Protonen mit starken Laserpulsen auf Trab bringen – dieses junge Konzept verspricht gegenüber herkömmlichen Beschleunigern manche Vorteile. U.a. scheinen deutlich kompaktere Anlagen möglich. Bisherige Prototypen, bei denen Laserblitze auf hauchdünne Metallfolien schießen, zeigen Schwächen – insbesondere bei der Häufigkeit, mit der sie Protonen beschleunigen können. Am HZDR hat eine Arbeitsgruppe eine neue Technik erprobt: Dabei fungiert gefrorener Wasserstoff als „Zielscheibe“ für Laserblitze. Perspektivisch kann das Verfahren als Basis für neuartige Tumortherapien dienen.

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