Helmholtz International Beamline for Extreme Fields (HIBEF)

Das Ziel des Helmholtz International Beamline for Extreme Fields (HIBEF) Nutzer Konsortiums ist der Aufbau und der Betrieb unterschiedlicher Experimente an der High Energy Density (HED) Beamline des europäischen XFEL (X-Ray Free-Electron Laser) mit weltweit einzigartigen ultrakurzen und extrem lichtstarken Röntgenblitzen. Es ist als internationales Nutzer-Konsortium organisiert, um das höchste wissenschaftliche und technische Niveau der bereitgestellten Ausrüstung zu gewährleisten, die wiederum allen Wissenschaftlern zur Verfügung stehen. Im Fokus des Interesses steht die Physik der Hochenergiedichte, die Plasmaphysik, Geowissenschaft der Planeten, Hochdruckphysik und Physik der starken Felder, Magnetismus und korrelierte Elektronensysteme sowie Dynamik von Materialien.

Relativistische Laserplasmaphysik HIBEF

Die Kombination von XFEL-Pulsen und ultrakurzen optischen Laserpulsen ermöglicht einen beispiellosen Einblick in die Femtosekunden- und Nano­meterphysik der relativistischen Plasmareaktion und ermöglicht neuartige Anwendungen.

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Starkfeld-QED

Im Fokus von Hochintensitätslasern exis­tier­en die stärksten kontrollierbaren elektro­magnetischen Felder. Damit lassen sich Quanteneffekte außerhalb ihres natürlichen Auftretens in atomaren Systemen gezielt untersuchen.

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Dynamische warme dichte Materie

Der hochenergetische Langpulslaser von HIBEF erzeugt in Proben durch Schock-Kompression exotische Zustände der Materie, welche Rückschlüsse auf das Innere von Planeten und Sternen erlaubt. Dies könnte Anwendungen in der Fusions­for­schung, der Herstel­lung neuer Material­ien und Anderes nach sich ziehen.

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Planetenphysik und Astrophysik

Durch Kompression von Materie zwischen Diamantenstempeln und gleichzeitiger Erhitzung mit einem Laser können wir Drücke und Temperaturen wie in erdähnlichen und großen Planeten erzeugen. Dies ermöglicht ein viel besseres Verständnis als bisher über das Verhalten der Materie unter diesen Bedin­gungen.

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Magnetische Effekte in Festkörpern

Die Kombination des XFEL Röntgenstrahls mit den hohen ­magnetischen Feldern bietet eine noch nie da gewesene Möglich­keit, neuartige Material­ien zu untersuchen und ihr Verhalten (Eigen­schaften) zu ­verstehen.

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HIBEF Laser Systeme

Das HIBEF-Nutzer-Konsortium wird zwei Hochleis­tungs­laser (neues­ter Stand der Technik) an der HED-Station aufbauen und betreiben. Diese werden genutzt, um nicht-stationäre Zustände von Dichte und Temperatur zu erzeugen, welche dann mit dem XFEL-Strahl diagnostiziert (Probe) werden können.

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HIBEF 2.0

Auf Basis neus­ter technischer Entwick­lungen soll die HIBEF-Infra­struk­tur ausgebaut werden, um weitere hochaktuelle wissen­schaftliche Fragestel­lungen, wie Materie bei Drücken deutlich über 10 Millionen bar, bearbeiten zu können und in Zukunft weiterhin weltführende Experimente zu ermöglichen.

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HIBEF Nutzer-Konsortium

Es ist als internationales Nutzer-Konsortium organisiert, um das höchste wissen­schaftliche und technische Niveau der bereitgestellten Ausrüs­tung zu gewährleisten, die wiederum allen Wissen­schaftlern zur Verfü­gung stehen.
Das User-Konsortium besteht aus über 80 Gruppen aus über 60 Instituten aus 16 Na­tionen. Es umfasst mehr als 350 Wissen­schaftler und mehr als 300 Doktoranden.

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