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Dynamik in Echtzeit

Ziele und Aktivitäten des Exzellenzclusters „Centre for Ultrafast Imaging“ in Hamburg

  • Alexander Pawlak
  • 11 / 2013 Seite: 20

Der Ruf einer Exzellenzuniversität blieb der Universität Hamburg bislang verwehrt, doch in der zweiten Runde der Exzellenz­initiative konnte sie mit dem Exzellenzcluster zur Klimaforschung CLISAP punkten. In der dritten Runde ging nicht nur CLISAP in die Verlängerung, sondern auch ein neuer Exzellenzcluster für Spitzenforschung im Bereich der Photonen- und Nanowissenschaft an den Start, das „Hamburg Centre for Ultrafast Imaging – Structure, Dyna­mics and Control of Matter at the Atomic Scale“, kurz CUI. Insgesamt 25 Millionen Euro stehen dafür in fünf Jahren bis 2017 zur Verfügung. Bis zu hundert neue Stellen sollen besetzt werden.

„Die Natur ist nicht statisch. Das ist der Leitsatz für die Forschung des CUI“, sagt Klaus Sengstock, einer der drei Sprecher und einer der 19 „Principal Investigators“ des Exzellenzclusters. Wesentliches Ziel des CUI ist es, die Dynamik besonders relevanter Systeme an den Schnittstellen von Physik, Chemie, Biologie bis hin zur Medizin beobachten zu können. „Wir wissen sehr viel über statische Strukturen, aber oft nicht, wie sie dynamisch funktionieren“, betont Sengstock. Beispiele dafür sind die Signal­übertragung im Körper auf mikroskopischer Skala und die detaillierte Funktionsweise von Nanokatalysatoren. Für deren Verständnis ist es nötig, die Dynamik in Echtzeit verfolgen zu können.

Dem CUI stehen vor Ort eine Vielzahl passender Werkzeuge zur ultraschnellen Abbildung zur Verfügung, von fs-Lasersystemen im Labor bis zum Freie-Elektronen-Laser FLASH. Ab 2015 soll der European XFEL extrem intensive Röntgenlaserblitze erzeugen. Zudem nutzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler internationale Einrichtungen wie die Linac Coherent Light Source (LCLS) in Stanford. „Dort haben Hamburger Kollegen derzeit die höchsten Anteile an Strahlzeit“, sagt Sengstock.

Eine gute Basis für viele CUI-Forscherinnen und Forscher ist das Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) am Campus Bahren­feld, das 2008 seine Arbeit aufgenommen hat und seit Juni 2013 in einem beeindruckenden, kreisrunden Neubau residiert, in dem auch Mitglieder des Exzellenzclusters unterkommen. In unmittelbarer Nachbarschaft liegt das Zentrum für Optische Quanten­technologien (ZOQ), an dem Sengstock arbeitet. ...

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