Viel gefragter Tausendsassa Delta

Gerald Nill
Zwischen diesen Magneten der Anlage auf dem TU-Campus rasen die Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit.
Zwischen diesen Magneten der Anlage auf dem TU-Campus rasen die Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit.
Foto: Jürgen Huhn
Die TU hat eine Elektronenringspeicheranlage, bringt Prorektor Prof. Metin Tolan nach dem Erfolg von CERN in Genf in Erinnerung.

Dortmund. Das letzte noch fehlende Bausteinchen der Materie, das so genannte Higgs-Teilchen, ist in dieser Woche im Genfer Kernforschungszentrum CERN nachgewiesen worden. „Die TU Dortmund ist mit dem Detektor Atlas in Genf beteiligt“, berichtet Rektorin Prof. Ursula Gather. Dass die Uni selbst eine Elektronenringspeicheranlage hat, bringt Prorektor Prof. Metin Tolan in Erinnerung.

Darum beneiden andere Hochschulen Dortmund: Es gibt nur vier Teilchenbeschleuniger in Deutschland. Die Hochschulen aus Aachen, Wuppertal und Siegen mieten sich auf dem Campus ein. Unvorstellbare 2,6 Millionen Mal saust ein Teilchen auf der 115 Meter langen ovalen Vakuumröhre. In jeder Sekunde! Und erhält in den Magneten bei jedem Umlauf auch noch neuen Schwung.

Beispiel Medizin

„Eigentlich ist die Anlage nichts anderes als ein gigantisches Mikroskop“, berichtet der Physiker. „Nur dass die Aufnahmen Millionen Mal genau sind als beim Röntgen. Der Nutzen von Delta wird sich wohl erst in Zukunft zeigen und ist in seiner Vielfalt verblüffend für jeden Betrachter.

Tolan könnte sich vorstellen, dass Physiker wie er und nicht Mediziner eines Tages Aufschluss darüber geben, wann Eiweißmoleküle im Hirn verklumpen und damit das Rätsel und den tragischen Verlauf der Alzheimer Krankheit lösen helfen. Die Proteinforschung ist eines der Projekte, die auf Delta derzeit laufen. Scharf gebündelte Röntgenstrahlen können tief in die Strukturen von Festkörpern oder Flüssigkeiten vordringen, ohne sie zu zerstören.

Beispiel Lösungsmittel

Bis heute ist laut Tolan noch nicht erforscht, warum sich bestimmte Lösungsmittel so reagieren, wie sie es tun. Dabei sollen die Vorgänge in Wasser und Alkohol mittels Synchrotonanlage genau unter die Lupe genommen werden. Bei diesem Projekt ist die TU mit Physiker Tolan am Exzellenzcluster der Ruhr-Uni Bochum beteiligt.

Die Dortmunder Teilchenforscher können Werkstoffe aus dem Maschinenbau wie Bohrköpfe genauso wie Halbleiter prüfen, um die Materialien zu verbessern. Mit Hilfe der Synchrotonstrahlen wollen sie herausfinden, wie viele einzelne Atome etwa von Eisen notwendig sind, um ein Bit zu speichern. Die alles entscheidende Frage: Wie lassen sich noch mehr Informationen auf kleiner Fläche speichern?

Beispiel Mikrostruktur

Heute klopfen auch innovative Firmen wie Microparts oder Elmos bei den Wissenschaftlern von Delta an, um zum Beispiel kleinste Zahnrädchen fertigen zu lassen. Mit der Röntgenstrahlung lassen sich Mikrobauteile wie Silizium mit Zahnradstruktur fertigen, die für das Auge kaum noch sichtbar sind. „Solche Rädchen werden zum Beispiel in Präzisionsuhren eingesetzt“, erklärt Metin Tolan. Viele Forschungsfelder am Elektronenspeicherring sind heute auf den Weg gebracht.

Die neuen Forschungsgebiete waren bei der Konstruktion der Anlage vor bald einem halben Jahrhundert noch undenkbar. Jetzt zeigt sich, welch Faustpfand die TU auf dem Campus stehen hat. Das habe selbst die Deutsche Forschungsgemeinschaft beeindruckt. Der Prorektor ergänzt, dass pfiffige Studenten genau wegen dieser Anlage aus Süddeutschland nach Dortmund kommen. „Hier können sie schon im zweiten, dritten Semester an Delta arbeiten. Das gibt es sonst nirgends“, so Tolan.