Eye catcher

Zukunftsprojekte: Forschen für die Welt von morgen

Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft betreibt das HZDR große Forschungsanlagen, die auch Messgästen aus dem In- und Ausland zur Verfügung stehen. Ein Teil der wissenschaftlichen Großgeräte ermöglicht dabei neue Einsichten in das Verhalten von Materie unter extremen Bedingungen, also unter außergewöhnlich hohen Temperaturen, Drücken und elektromagnetischen Feldern sowie intensiver Strahlung. Dieses Kernthema verbindet die materialwissenschaftliche Forschung im Haus mit den Schwerpunkten in der Krebsforschung und Energieforschung und erlaubt forschungsübergreifende Erkenntnisse, die zur Lösung von wissenschaftlich und gesellschaftlich wichtigen Fragen beitragen.


Im Aufbau


DRESDYN: Zentrale Experimentierhalle mit dem Containment für den präzessionsgetriebenen Dynamo

DRESDYN

Ziel des Projektes DRESDYN ist es, eine europäische Plattform für Dynamoexperimente und thermohydraulische Studien mit flüssigem Natrium zu schaffen. So soll in den nächsten Jahren der erste Präzessions-Dynamo weltweit entstehen, mit dem etwa die Entstehung kosmischer Magnetfelder viel realistischer simuliert werden kann als mit den bisherigen propellergetriebenen Dynamo-Experimenten wie beispielsweise in Riga. Außerdem werden die Experimente detaillierte Einblicke in Metallschmelzen erlauben, um neue Flüssigmetall-Batterien zur Energiespeicherung zu entwickeln oder den Einsatz von Flüssigmetallen in Hochtemperaturprozessen wie etwa in Solarkraftwerken zu erforschen.

Link zum Artikel "Geodynamo, Sternentstehung..." im Magazin "entdeckt" 02/2016

Ansprechpartner: Dr. Gunter Gerbeth


Beschleunigertunnel des Europäischen Röntgenlasers XFEL

HIBEF – Helmholtz International Beamline for Extreme Fields

Unter Koordination des HZDR ist am Röntgenlaser European XFEL in Hamburg eine neuartige Experimentierstation entstanden: die Helmholtz International Beamline for Extreme Fields (HIBEF). Die Station für Experimente bei hohen Energiedichten („High-Energy Density Science Instrument“, HED) wird durch HIBEF mit wesentlicher Instrumentierung ausgestattet. Durch die Koppelung von Laserlicht mit Röntgenstrahlung und hohen Magnetfeldern ermöglicht unser Labor Untersuchungen unter extremen Bedingungen und erlaubt so tiefere Einblicke in die Struktur von Materialien und in sehr schnelle natürliche Prozesse. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse lassen sich beispielsweise zur Verbesserung von Modellen der Planetenentstehung nutzen und bieten eine Grundlage für Innovationen in der Material- und Beschleunigerforschung. HIBEF zählt zu den „Helmholtz International Beamlines“ (HIB), welche insgesamt mit knapp 30 Millionen Euro gefördert werden.

Link zum Artikel XXL – Forschen im Extremlabor aus „entdeckt“ 1/2021

Ansprechpartner: PD Dr. Toma Toncian


CASUS - ein neues Zentrum für die interdisziplinäre Systemforschung (Foto: HZDR)

CASUS – Center for Advanced Systems Understanding

Das neue Forschungsinstitut CASUS soll die Entwicklung neuer, flexibel nutzbarer Software-Werkzeuge vorantreiben. Damit können sich komplexe Systeme realitätsgetreuer als bislang simulieren lassen, wodurch verlässlichere Vorhersagen möglich werden. CASUS wird als Institut des HZDR gemeinsam mit den Partnern Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig, Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik, Technische Universität Dresden und Universität Wrocław ausgestaltet. Die Förderung ist zunächst bis 2038 gesichert.

Ansprechpartner: Dr. Michael Bussmann


Der Petawatt-Laser PENELOPE am HZDR (Foto: F. Bierstedt)ELBE – Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen

Durch den Ausbau der Strahlungsquelle ELBE entstand in den Jahren 2009 bis 2014 ein Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen. Dort wird derzeit noch ein Lasersystem im Petawatt-Leistungsbereich namens PENOLOPE aufgebaut.

Ansprechpartner: Prof. Thomas Cowan, Prof. Ulrich Schramm, Prof. Peter Michel


Auf der Helmholtz-Roadmap 2021


DALI – Dresden Advanced Light Infrastructure

Futuristisches Material: Graphen ©Copyright: Juniks/HZDR

DALI soll eine Hochfeld-Strahlungsquelle für Terahertzstrahlung mit einem Freie-Elektronen-Laser für Wellenlängen im Vakuum-Ultraviolett (VUV) koppeln. Durch diese weltweit einzigartige Kombination wird die Anlage die Voraussetzungen für eine thematisch äußerst vielfältige, exzellente Spitzenforschung schaffen. Die intensive Terahertz-Strahlungsquelle würde es Forscher*innen ermöglichen, funktionell relevante elektronische Zustände in Festkörpern gezielt zu beeinflussen, insbesondere in Nanostrukturen und Hochtemperatur-Supraleitern. Die intensive VUV-Strahlungsquelle wiederum verspricht ein besseres mikroskopisches Verständnis chemischer Reaktionen. Neben den Photonenquellen würde DALI den Wissenschaftler*innen mit einer zusätzlichen Quelle für intensive Positronen-Strahlung zudem ein Werkzeug liefern, das ihnen die dynamische Untersuchung von Fehlstellen in kristallinen Festkörpern und poröser Materialien im Nanometerbereich erlaubt.

Weitere Informationen

Ansprechpartner: Prof. Manfred Helm