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Prof. Dr. Jürgen Faßbender
Director Institute of Ion Beam Physics and Materials Research
j.fassbenderAthzdr.de
Phone: +49 351 260 - 3096
Fax: +49 351 260 - 3285

Dr. Johannes von Borany
Head of Ion Beam Center
j.v.boranyAthzdr.de
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Physik und Materialwissenschaft mit Ionenstrahlen

Ionenstrahl auf FestkörperoberflächeIonenstrahlen sind aus Forschung und Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie sind unverzichtbar, sei es bei der Oberflächenvergütung von Werkstoffen – z. B. in Abgasturboladern, Werkzeugmaschinen, medizinischen Implantaten, der Erzeugung von Funktionsschichten in Solarzellen oder bei elektronischen Komponenten für die Mikro-, Opto- und Hochleistungselektronik – z. B. Transistoren, Halbleiterdetektoren, LEDs, elektrische Hochleistungs-Schaltelemente. In Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) und mit Hilfe von Ionenstrahlen können HZDR-Wissenschaftlerinnen und -wissenschaftler sogar mineralische Rohstoffe analysieren und feststellen inwieweit sie sich zur Gewinnung gering verfügbarer Elemente wie z. B. Seltene Erden eignen.

Accelerator at Ion Beam CenterIm Gegensatz zu Lichtstrahlen (elektromagnetische Wellen) sind Ionenstrahlen elektrisch geladene Teilchenstrahlen. Mittels einer Beschleunigungsspannung können diese Teilchen auf eine bestimmte Geschwindigkeit (Energie) beschleunigt werden und somit in ein festes Material eindringen. Je nach Teilchenmasse und -energie werden dünne Schichten erzeugt bzw. Materialien in ihren Eigenschaften verändert. Im Falle sehr hoher Energien – bei einer Beschleunigungsspannung von über 1 Million Volt – und sehr leichter Teilchen, z. B. Protonen, können dünne Schichten auch ihrer Zusammensetzung tiefenaufgelöst untersucht werden. Um derartige Ionenstrahlen zu erzeugen, sind große Beschleunigeranlagen notwendig, die das Ionenstrahlzentrum des HZDR für Nutzer aus aller Welt zur Verfügung stellt, z. B. im Rahmen des europäischen Projekts SPIRIT.

Das Thema „Physik und Materialforschung mit Ionenstrahlen“ wird vom HZDR gemeinsam mit dem GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Darmstadt bearbeitet.


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