DALI – Dresden Advanced Light Infrastructure

DALI ist eine Lichtquelle im Terahertz (THz)-Frequenzbereich, die auf Elektronenbeschleunigern basiert und mit Laserstrahlung gekoppelt wird. Die Anlage ermöglicht einen präzisen Blick in die Welt der elementaren Quantenprozesse in praktisch jeder Art von Materie. Die THz-Lichtpulse von DALI sind so intensiv, dass gezielt neue, normalerweise nicht existierende Materiezustände erzeugt werden können. Dazu nutzt die Anlage mehrere supraleitende Beschleuniger, die pro Sekunde viele Milliarden Elektronen fast auf Lichtgeschwindigkeit bringen. Diese extrem energiereichen Elektronenwolken werden soweit komprimiert, dass sie durch Magnetfelder letztlich im Gleichtakt gepulste THz-Strahlung aussenden können. Gleichzeitig ermöglichen die Laserstrahlen, dass die mit THz-Licht erzeugten Prozesse auch beobachtet werden können. Man erhält so schließlich einen Film, der die mikroskopischen Quantenprozesse in der Probe mit ultimativer zeitlicher Präzision entschlüsselt.

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Video: Thomas Schuster (Midoridesign)

Die DALI-Lichtquelle als wahres Multitalent

Mit DALI kann die Wissenschaft gezielt mikroskopische Prozesse mit Licht anstoßen und angeregte Materiezustände erzeugen. Genau dies wird gebraucht, um neue Materialien zu entwickeln, die Grundlage für Sprunginnovationen sein können. Das wiederum stimuliert den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland.

Vor allem Quantentechnologien gelten in vielen Bereiche als Grundlage für künftige Anwendungen. Ohne THz-Strahlung stößt die Quantenforschung aber an Grenzen. DALI wird hier im wahrsten Sinne des Wortes Licht ins Dunkel bringen und die Grundlage für die Weiterentwicklung von Quantentechnologien und zahlreiche Anwendungen schaffen.

Allerdings ist diese so begehrte Strahlung bisher technisch nur schwer und ineffizient zu erzeugen. DALI kann hier als Vorreiter die noch wenig erforschte Lücke zwischen den Welten der Elektronik und Optik schließen.

Für das Potential von DALI begeistern sich schon heute Forschende aus der ganzen Welt und aus unterschiedlichsten Fachrichtungen. Egal ob Materialwissenschaften, Gesundheitsforschung oder Informationstechnologie, ob Chemie oder Klimaschutz – THz-Strahlung und damit auch DALI werden künftig völlig neue Forschungsgebiete und damit auch ungeahnte Anwendungen erschließen.

DALI bringt Licht ins Dunkel, DALI ermöglicht den Quantensprung, DALI gestaltet Zukunft. 

Die wichtigsten Eigenschaften von Terahertz (THz)-Strahlung

  • Verbindet Elektronik und Optik und ist so für verschiedenste Disziplinen nutzbar
  • Ermöglicht neue Forschungsansätze für hochentwickelte funktionale Materialien
  • Wellenlängen von 0.01 mm bis 3 mm
  • Bietet gute Zeit- und Raumauflösung zur Durchleuchtung und Analyse von Materialien
  • Nichtionisierend und damit ungefährlich
  • Erzeugung bisher schwierig und ineffizient
  • THz-Frequenzbereich ist ultimatives Geschwindigkeitslimit für elektronische Bauteile
  • Quanteneffekte im THz-Bereich erlauben gezielte Kontrolle von Materialeigenschaften

Ansprechpartner: Prof. Manfred Helm, Prof. Sebastian Mährlein        

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