Mögliche Anwendungen
Innere Spannungen von Werkstoffen mit Synchrotron- und Neutronenstrahlung untersuchen
Das HZB stellt Ihnen verschiedene industrienahe Anwendungen und Untersuchungsverfahren mit Röntgen-, Synchrotron- und Neutronenstrahlung zur Verfügung, mit denen sich die herstellungs- und bearbeitungsbedingten Eigenspannungen von Werkstoffen und Bauteilen in oberflächennahen Bereichen sowie im Volumen charakterisieren lassen.
→ Röntgentomographie und -radiographie
Nanostrukturen untersuchen mit Synchrotron- und Neutronenkleinwinkelstreuung
Oft bestimmen Nanostrukturen die Eigenschaften und die Funktionalität einer Vielzahl von Werkstoff en, funktionalen- sowie Energiematerialien. Die Kleinwinkelstreuung mit Synchrotronstrahlung (SAXS) oder mit Neutronen (SANS) liefert wichtige Strukturparameter zu deren Charakterisierung wie Teilchengrößen, Größenverteilungen und Volumenanteile der Nanostrukturen bzw. deren Anordnungen im Material. Damit können Struktur-Eigenschaftszusammenhänge abgeleitet werden, die es gestatten den Herstellungsprozess zu optimieren.
→Kleinwinkelstreuung mit Neutronen (SANS) oder mit Synchrotronstrahlung (SAXS)
Elektrochemisch induzierte Änderungen in Kathodenmaterialien von Li-Ionen Batterien
Lithium-Ionen-Batterien sind in mobilen Kommunikationsgeräten allgegenwärtig. Um größere und leistungsstärkere Batterien zu entwickeln, sind preiswertere und umweltfreundlichere Kathodenmaterialien mit einem höheren Sicherheitsstandard erforderlich. Zur Charakterisierung neuartiger Materialien wurde ein Probenhalter entwickelt, mit dem elektrochemische Zellen in-situ mit Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS, XANES) untersucht werden.Dadurch können der Ladungszustand der Übergangsmetallionen in der Kathode sowie Änderungen in der lokalen Struktur gemessen werden.
UV- und Röntgen-Charakterisierung von optischen Elementen und Mikrostrukturanalyse
Optimierte Methoden für Mikro- und Nano-Analyse wie Diff raktometrie, Fluoreszenzanalyse, Röntgen-Spektroskopie und Refl ektometrie werden genutzt zur Charakterisierung der Elementverteilung an der Oberfl äche mit 1μm Aufl ösung und für lokale spektroskopischen Untersuchungen (EXAFS, XANES).
3D-Blick ins Innere mit Neutronen und Synchrotronstrahlung
Mit tomografischen Verfahren kann man das Innere eines Objekts dreidimensional und zerstörungsfrei abbilden. Neutronen durchdringen gut Metall und spüren leichte Elemente wie Wasserstoff oder Lithium auf. Damit können Brennstoff zellen, Batterien oder Kleb- und Treibstoff e hervorragend untersucht werden. Synchrotronstrahlung zeigt die innere Struktur von Materialien mit extrem hoher Abbildungsgenauigkeit (unter einem Mikrometer) und gibt Aufschlüsse über die Verteilung verschiedener chemischer Elemente.
3D-Strukturbestimmung von pharmazeutisch relevanten Molekülen mit Röntgenbeugung
Die pharmazeutische Industrie benötigt zur Entwicklung hocheffizienter Wirkstoffe 3D-Informationen über die Wechselwirkung dieser Moleküle mit den Zielproteinen. Diese Informationen können durch die makromolekulare Kristallographie mit einer atomaren Auflösung ermittelt werden. Am HZB steht ein hochautomatisierter Messplatz zur Verfügung, der gegenwärtig das leistungsstärkste System in Deutschland ist. Der Messplatz wird durch ein Biolabor für die heterologe Proteinexpression und Kristallisation unter Verwendung eines Kristallisationsroboters komplettiert.
Ultrapräzisionsmesstechnik zur hochgenauen Vermessung optischer Flächen
Das HZB betreibt das einzige Labor zur Vermessung hochgenauer Synchrotron-Optiken in Deutschland. Mit Messgeräten wie Fizeau und Weißlicht-Interferometern, Raster-Kraftmikroskopen und einem speziell für die Vermessung von Freiformfl ächen entwickeltem Messgerät (NOM) lassen sich optische und reflektierende Komponenten mit subnanometer Genauigkeit vermessen.
Anwendungen in der Materialprüfung, in der Medizin oder für die Lebensmittelindustrie
Für Bestrahlungen mit Gamma-Strahlen, etwa zur Materialprüfung oder für Anwendungen in der Medizin oder Lebensmittelindustrie, bietet das HZB eine Kobalt-60-Quelle an.
Technologie-Transfer für Dünnschicht-Photovoltaik
Das PVcomB bietet eine einzigartige Kombination von angewandter F&E mit exzellenter Ausbildung in einer weltweit einmaligen Struktur für die gesamte Bandbreite von Dünnschicht Technologien.
Das PVcomB schließt die Lücke zwischen Grundlagenforschung und Industrie.
