Bild 1: Pizza-Kegel-Target - in Anlehnung
an die Form einer Pizza so genannt - mit
Laserstrahl (rot) von links. Bild 2: In der
Röntgenaufnahme ist das tiefe Eindringen
des Laserstrahls in die Kegelspitze gut
zu erkennen - Bilder: FZD
(kso) Noch nie konnten Protonen mit einem Laser auf so hohe Energien beschleunigt werden, wie es jetzt einem internationalen Physikerteam gelungen ist, zu dem auch Wissenschaftler des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf (FZD) gehören. Intensives Laserlicht, das auf Materie trifft, ist in der Lage, Teilchen auf mikroskopisch kleinen Strecken auf Energien zu beschleunigen, die sonst nur mit großen Beschleunigeranlagen möglich sind. Weltweit erforschen gegenwärtig Wissenschsftler das Prinzip der Laser-Teilchenbeschleunigung, um damit Partikelstrahlung, z.B. für den zukünftigen Einsatz in der Krebsbehandlung zu erzeugen. Daher gilt die Laser-Teilchenbeschleunigung als ein aufstrebendes Gebiet der Physik, von dem in Zukunft erhebliche Fortschritte für die moderne Strahlentherapie bei Krebs erwartet werden. Strahlung in diesem Energiebereich sind zum Beispiel nötig, um Augenkrebs zu behandeln.
Thomas Cowan, Direktor des Instituts für Strahlenphysik am FZD, ist einer der ersten Wissenschaftler, der Untersuchungen zur Laserbeschleunigung von Protonen durchführte. Die aktuellen Rekordmessungen sind das Ergebnis von Experimenten der Doktorandin Sandrine Gaillard, die von Cowan betreut wird. Sie entstanden gemeinsam mit Wissenschaftlern des FZD, des Sandia National Laboratory, der University of Nevada, Reno, sowie der University of Missouri, Columbia, am Los Alamos National Laboratory in New Mexico, USA. Es wurden Strahlungsenergien von ca. 67 Megaelektronvolt (MeV) erzielt. 1 Elektronvolt ist die Bewegungsenergie, die ein Teilchen erhält, wenn es mit einer Spannung von 1 Volt beschleunigt wird.
Der neue Weltrekord in der Laser-Teilchenbeschleunigung ist wesentlich von speziell geformten Targets, also Zieloberflächen, abhängig. Die Wissenschaftler beschossen mit ultrakurzen Laserpulsen von rund 600 Femtosekunden (1 Femtosekunde = 1 Billiardstel Sekunde) und ca. 80 Joule dünne Folien, aus denen kegelartige Strukturen herausstülpen, deren Spitze wiederum mit einer hauchdünnen Folie bedeckt ist. Die Oberflächen wurden nanotechnologisch verändert und von der Firma Nanolabz hergestellt.
Wenn das intensive Laserlicht auf die Innenseiten dieser ambossartigen Mikrostrukturen trifft, treten Elektronen aus dem Material aus. Im Gegensatz zu glatten Oberflächen wirken die Mikrostrukturen wie eine Elektronenfalle und schließen diese ein. In dem dabei erzeugten elektrischen Feld können die Protonen auf höhere Energien als bisher möglich beschleunigt werden. Die Physiker setzten Röntgenstrahlung ein, um die Wechselwirkungen zwischen dem Laserstrahl und den Mikrostrukturen aufzuklären und abzubilden. Genauere Untersuchungen stehen noch aus, aber Computersimulationen, durchgeführt am FZD, beschreiben die neuen Daten bereits gut und ermöglichen damit tiefere theoretische Einblicke in die Prozesse. Als nächstes wollen die Forscher die Dichte des Protonenstrahls messen - neben der Energie eine wesentliche Voraussetzung für medizinische Anwendungen.
First Solar und Vestas enttäuschen mit Q1-Zahlen. Die RENIXX-Schwergewichte First Solar und Vestas haben die Geschäftszahlen für das erste Quartal 2011 vorgelegt und dabei die Erwartungen der Anleger nicht erfüllen können. Beide Aktien geben im frühen Handel nach und ziehen den RENIXX unter die Marke von 520 Punkten.
Fukushima 1: Arbeiter wagen sich in Reaktorgebäude 1. Erstmals seit der Zerstörung am 11. März 2011 haben nun Arbeiter des Betreibers Tepco das Gebäude von Reaktorblock 1 betreten. Sie sollen Filtersysteme einbauen um die radioaktiv verseuchte Luft im Gebäude zu reinigen. Sie dürfen sich jedoch nur jeweils 10 Minuten im Gebäude aufhalten. Drei Gruppen sollen sich mit dem Einbau abwechseln.
Q-Cells Vorstandsmitglied Rauter hat sein Amt auf eigenen Wunsch mit sofortiger Wirkung niedergelegt. Der Aufsichtsrat der Q-Cells hat dem in seiner Sitzung am 4. Mai entsprochen. Gerhard Rauter (53) war seit Oktober 2007 als Chief Operation Officer (COO) für Q-Cells tätig und zuletzt für Produktion und Technologie verantwortlich.
Weltmarktführer: BELECTRIC er- richtet 2010 über 300 MW PV-Leistung und installierte damit weltweit mehr PV-Leistung als jedes andere Unternehmen. Das geht aus einer Analyse des Marktforschungsinstitut IMS Research hervor. In 2011 will das Unternehmen aus dem bayerischen Kolitzheim bis zu 60 Prozent des jährlichen Auftragsvolumens im Ausland realisieren.
Neue Hinweise für eine Virus- Beteiligung bei Prostatakrebs glauben US-Forscher gefunden zu haben. Sie haben das Virus XMRV bei fast jedem dritten untersuchten Prostata-Krebspatienten gefunden. Sollte das Virus der Auslöser sein, könnte man eine Impfung entwickeln wie gegen Gebärmutterhalskrebs.
Im Dschungel von Papua-Neugui- nea entdeckten Wissenschaftler vom Smithsonian Nationalen Museum für Naturkunde in Washington ein Nagetier, das die Größe eines Dackels erreicht. Die Riesenratte misst gut 80 Zentimeter und wird anderthalb Kilogramm schwer.
Der Schwanz, den Geckos auf der Flucht vor Verfolgern abwerfen, kann noch bis zu einer halben Stunde lang tanzende Bewegungen vollführen und den Feind auf diese Weise ablenken, so Zoologen der Clemson University in South Carolina.
Auf Kuba wurden die fossilen Reste eines riesigen Krokodils gefunden, das vor 20 Millionen Jahren gelebt haben soll. Das zehn Meter lange Skelett wurde in der Provinz Sancti Spiritus entdeckt.
In einem erloschenen Vulkan auf der Osterinsel entdeckten Forscher der Universität von Manchester einen Steinbruch. Aus dieser Quelle könnten auch die roten Hüte stammen, die viele der legendären Riesenfiguren tragen, vermuten die Wissenschaftler.
Der deutsche Bundestag hat alle im Zweiten Weltkrieg gegen "Kriegsverräter" ausgesprochenen Urteile mit den Stimmen aller Fraktionen aufgehoben. Die Anlässe für diese Urteile reichten von politischem Widerstand und der Hilfe für verfolgte Juden über kritische Äußerungen über Krieg und Nazis bis hin zu Schwarzmarktgeschäften.
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"Mathematik zählt, weil...du damit fast alles erklären kannst, vielleicht sogar deine gute Note in Sport", meint Mathematik-Professor Matthias Ludwig, Autor des Buches "Mathematik und Sport" und Mathemacher des Monats August der Deutschen Mathematiker Vereinigung. > mehr
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EVIDENCE how do we know what we know?
"Evidence" ist eine Web- Ausstellung des Museums Exploratorium in San Francisco. Anhand einer Fallstudie wird erklärt, wie Wissenschaft funktioniert. Hierbei steht die Arbeit des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie zur Erforschung der menschlichen Ursprünge im Mittelpunkt. > mehr
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