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In einem Teil­chen­be­schleu­ni­ger wer­den Ele­men­tar­teil­chen wie zum Bei­spiel Elek­tro­nen durch elek­tri­sche Fel­der auf große Ge­schwin­dig­kei­ten be­schleu­nigt. Mit ihrer Hilfe kann ul­tra­kurz ge­puls­te Rönt­gen­strah­lung er­zeugt wer­den, mit der Vor­gän­ge und Struk­tu­ren im Na­nobe­reich un­ter­sucht wer­den kön­nen, z.B. ato­ma­re De­tails von Viren und Zel­len. Außer für die Grund­la­gen­for­schung spie­len Teil­chen­be­schleu­ni­ger eine wich­ti­ge Rolle in der Me­di­zin und der In­dus­trie, z.B. in der me­di­zi­ni­schen Dia­gnos­tik und The­ra­pie oder in der Ma­te­ri­al­un­ter­su­chung.

Elek­tro­nen im „Bauch“ einer Plas­ma­wel­le

Die For­schung von Jun.-Prof. Hid­ding ba­siert auf einer neuen Me­tho­de, der so­ge­nann­ten „Tro­jan Horse ac­ce­le­ra­ti­on“. Hier­bei wer­den mit­hil­fe eines kur­zen La­ser­pul­ses Elek­tro­nen ge­zielt in den „Bauch“ einer Plas­ma­wel­le im­plan­tiert. Die Plas­ma­wel­le be­schleu­nigt diese Elek­tro­nen in Vor­wärts­rich­tung ra­pi­de, und zwar mit im Ver­gleich zu her­kömm­li­chen Be­schleu­ni­gern tau­send­fach stär­ke­ren elek­tri­schen Fel­dern. Ziel der For­schungs­grup­pe ist die Ent­wick­lung von sta­bi­len, kom­pak­te­ren, leis­tungs­fä­hi­ge­ren und zu­gleich kos­ten­güns­ti­ge­ren Teil­chen­be­schleu­ni­gern, die Elek­tro­nen­strah­len mit ent­schei­dend hö­he­rer Qua­li­tät als bis­her pro­du­zie­ren kön­nen. Sol­che Plas­ma­be­schleu­ni­ger wären z.B. in Freie-​Elek­tro­nen-​La­sern ein­setz­bar, die dann sogar die Leis­tung der bis­her größ­ten Rönt­gen­la­ser­quel­le LCLS (Linac Co­he­rent Light Sour­ce) in Stan­ford/USA oder des zur­zeit ent­ste­hen­den X-Ray Free-​Elec­tron Laser (XFEL) in Ham­burg deut­lich über­stei­gen könn­ten.

In­ter­na­tio­nal tä­ti­ger For­scher auf dem Ge­biet der Be­schleu­ni­ger­phy­sik

Bern­hard Hid­ding stu­dier­te Phy­sik in Düs­sel­dorf und Mün­chen. Nach For­schungs­auf­ent­hal­ten u.a. in Los An­ge­les hat er im Au­gust 2012 eine Ju­ni­or­pro­fes­sur zum Thema „Ex­pe­ri­men­tal Phy­sics Focus on Ac­ce­le­ra­tors of Hig­hest En­er­gies“ an der Uni­ver­si­tät Ham­burg an­ge­nom­men. Bei sei­nen For­schungs­pro­jek­ten ko­ope­riert er eng mit dem Deut­schen Elek­tro­nen-​Syn­chro­tron/DESY im Rah­men des „La­bo­rato­ry for La­ser-​ and Be­am-​dri­ven Plas­ma Ac­ce­le­ra­ti­on“ (LAOLA; laola.desy.de) und der „Part­nership for In­no­va­ti­on, Edu­ca­ti­on and Re­se­arch“ (PIER) sowie in­ter­na­tio­nal u.a. mit dem Stan­ford Li­ne­ar Ac­ce­le­ra­tor Cen­ter (SLAC).

Das Emmy Noe­ther-​Pro­gramm der DFG för­dert her­aus­ra­gen­de Nach­wuchs­wis­sen­schaft­le­rin­nen und -​wis­sen­schaft­ler mit einer ei­ge­nen Nach­wuchs­grup­pe, um sie so für wei­te­re wis­sen­schaft­li­che Füh­rungs­auf­ga­ben zu qua­li­fi­zie­ren. Es ist be­nannt nach der deut­schen Ma­the­ma­ti­ke­rin Emmy Noe­ther (1882-​1935), die grund­le­gen­de Bei­trä­ge zu ab­strak­ter Al­ge­bra und theo­re­ti­scher Phy­sik lie­fer­te. Sie emi­grier­te 1933 in die USA.