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HZDR entdeckt 1_2012

TITEL// Das Forschungsmagazin aus dem HZDR WWW.Hzdr.DE 16 17 lang – und werden in sehr kurzen Zeitabständen immer wieder neu aufgebaut. Sie werden gepulste Felder genannt. „Da auch das Laserlicht und damit die Protonen gepulst losgeschickt werden, braucht man gar kein statisches Magnetfeld“, erklärt Burris-Mog. Magnettechnologie aus dem Dresdner Hochfeldlabor Mit Hilfe von im Hochfeld-Magnetlabor des HZDR eigens für diesen Zweck entwickelten und angefertigten Magnetspulen konnten die Wissenschaftler jetzt zeigen, dass die Idee auch wirklich funktioniert. Sie konnten den Protonenstrahl präzise bündeln, ausrichten und seine Energie regulieren. „Bis jetzt haben die durch Laser beschleunigten Protonenstrahlen ihre Quelle immer sehr unpräzise verlassen“, sagt Burris-Mog. So hatten die Strahlen unterschiedliche Richtungen und Energien und waren deshalb für viele Anwendungen ungeeignet. Thomas Herrmannsdörfer, Physiker im Hochfeld-Magnetlabor, verweist auf die jahrelange Expertise des HZDR im Bereich Magnettechnologien: „Für uns sind die eingesetzten Magnet- spulen eine etablierte Technologie und auch die Energiever- sorgung ist bereits ausgereift“. Je größer das Magnetfeld, umso weniger Platz braucht man, um die Protonen umzulen- ken. Die Größe des gesamten Aufbaus verringert sich damit um ein Vielfaches. „Wir haben außerdem einen sehr geringen Stromverbrauch und somit eine kostengünstige Alternative zu den bestehenden Anlagen“, nennt Herrmannsdörfer weitere entscheidende Vorteile dieser neuen Technologie. Das HZDR hat für diese Entwicklung einen Patentantrag gestellt. Die Forscher wollen jetzt prüfen, inwieweit sich ihr gepulstes Magnetsystem mit der herkömmlichen Beschleuniger-Techno- logie verbinden lässt. Ein entsprechender Aufbau soll in den nächsten Jahren im Universitätsklinikum Carl Gustav Carus in Dresden realisiert werden. Ein wichtiger Schritt hin zu kosten- günstigen Protonentherapie-Anlagen, die bald in zahlreichen Kliniken stehen könnten, wäre damit getan. Publikation: T. Burris-Mog, K. Harres, F. Nürnberg, S. Busold, M. Buss- mann, O. Deppert, G. Hoffmeister, M. Joost, M. Sobiella, A. Tauschwitz, B. Zielbauer, V. Bagnoud, T. Herrmannsdörfer, M. Roth, T. E. Cowan: “Laser accelerated protons captured and transported by a pulse power solenoid”, in Phys. Rev. ST Accel. Beams, Bd. 14 (2011), S. 121301 (DOI: 10.1103/Phy- sRevSTAB.14.121301) Neubau für Protonenstrahl-Therapieanlage Das Dresdner Forschungszentrum OncoRay, das durch das HZDR, die Universitätsklinik Dresden und die TU Dresden getragen wird, entwickelt die Protonenstrahl-Therapie weiter. Dafür entsteht auf dem Gelände des Universitätsklinikums eine neue Behandlungs- und Forschungsplattform. Die ersten Patienten sollen 2014 behandelt werden. Gleichzeitig soll das neue Zentrum ein Ort für die Erprobung und Erforschung der neuen Anlagen für die Laser-Teilchenbeschleunigung werden. Es stellt damit eine weltweit einmalige Forschungsplattform dar, von der Patienten dank der vielfältigen und praxisnahen Forschungsprojekte am Dresdner OncoRay-Zentrum frühzeitig profitieren werden. Derartige Bestrebungen – das schnelle und gezielte Anwenden von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in Kliniken und umgekehrt – werden als Translationsforschung bezeichnet. www.oncoray.de KONTAKT _ Institut für Strahlenphysik im HZDR Prof. Thomas Cowan t.cowan@hzdr.de

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