DESY, PETRA, FLASH - was ist das eigentlich?

1 | 12 Diese ringförmige Anlage machte den Anfang: Im ersten Teilchenbeschleuniger DESY kreisten ab 1964 erstmals Elektronen. Die Forscher brachten sie auf Kollisionskurs, um zu untersuchen, welche Materieteilchen dabei entstehen.

© DESY 1965

2 | 12 Seither wurde die Anlage in Hamburg-Bahrenfeld mehrmals erweitert. 2005 kam mit FLASH der erste lineare Beschleuniger hinzu. Ein weiterer folgte 2017: der European XFEL, mit 3,4 Kilometern der derzeit längste Röntgenlaser der Welt.

© DESY, Foto: R. Schaaf und D. Schröder

3 | 12 Etwa 2.300 Menschen arbeiten bei DESY, hinzu kommen jährlich rund 3.000 Gast-Forscher aus aller Welt. Die Beschleuniger befinden sich unterirdisch, nur die Experimentierhallen sind oberirdisch sichtbar - hier etwa die leicht gebogene Halle von PETRA (links) sowie die FLASH-Halle (rechts unten im Bild).

© dpa, Foto: Eric Shambroom / DESY

4 | 12 Der 1978 in Betrieb genommene Beschleuniger PETRA ist nach mehreren Umbauten als PETRA III noch immer im Dienst. PETRA III dient nicht mehr der Teilchenphysik, sondern der Erzeugung extrem starken, gebündelten Röntgenlichts.

© DESY

5 | 12 Diese Röntgenstrahlen können tief in die Struktur der Materie eindringen und sind daher sehr gut für Experimente in der Materialforschung geeignet. Die Messplätze bei PETRA - hier ein Blick in die Experimentierhalle - sind sehr begehrt.

© DESY 2012

6 | 12 Eine andere Art des Röntgenlichts erzeugt der Freie Elektronen Laser FLASH. Statt im Kreis werden die Teilchen auf einer schnurgeraden Bahn beschleunigt und dann mittels Magneten auf einen Schlingerkurs gezwungen. Dabei senden sie ultrakurze, starke Lichtblitze aus.

© DESY, Foto: Heiner Müller-Elsner

7 | 12 Mit diesen extrem intensiven, ultrakurz gepulsten Röntgenlaserblitzen lassen sich Prozesse untersuchen, die sehr schnell ablaufen, wie etwa chemische Reaktionen. Benannt sind die beiden Experimentierhallen von FLASH nach den Physik-Nobelpreisträgern Albert Einstein und Kai Siegbahn.

© DESY

8 | 12 FLASH erzeugt Röntgenlichtblitze, die um ein Milliardenfaches intensiver sind als das Licht einer herkömmlichen medizinischen Röntgenanlage. Dieses Licht nutzen die Forscher an den Stationen in der Experimentierhalle für ihre Untersuchungen.

© DESY

9 | 12 Mit European XFEL ist bei DESY 2017 ein weiterer Linearbeschleuniger in Betrieb gegangen. Seine Tunnelröhre ist 3,6 Kilometer lang und reicht vom Gelände in Hamburg-Bahrenfeld bis nach Schenefeld in Schleswig-Holstein. Der European XFEL ist derzeit der leistungsstärkste Röntgenlaser der Welt.

© DESY 2017

10 | 12 Er funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie der FLASH-Beschleuniger. Pro Sekunde kann der European XFEL 27.000 Röntgenblitze erzeugen und ermöglicht damit einzigartige Einblicke in die Nanowelt.

© DESY 2012

11 | 12 Ein weiteres Forschungsprojekt, an dem DESY beteiligt ist, nennt sich Icecube: Im ewigen Eis der Antarktis suchen Wissenschaftler nach Neutrinos - winzigen, höchst energiereichen Teilchen, die aus den Weiten des Alls auf die Erde prasseln. Sie fliegen normalerweise durch alle Materie hindurch.

© DESY, Foto: Freija Descamps/NSF

12 | 12 Um die Neutrinos aufzuspüren, ließen die Forscher 5.160 Sensoren auf einer Fläche von einem Quadratkilometer bis zu 2.450 Meter tief ins Eis versenken. Mit diesem Neutrino-Teleskop hoffen sie, neue Erkenntnisse über Phänomene wie schwarze Löcher oder Supernova-Explosionen zu gewinnen.

© DESY 2006