Neutronen- und Myonforschung in Europa erhalten Anschub
Das EU-finanzierte Projekt NMI3-II (Neutron scattering and muon spectroscopy integrated initiative) hat nun die bahnbrechende Arbeit des früheren NMI3-Projekts erweitert. Im Rahmen des Projekts NMI3-Projekts wurden 18 Partner, darunter sämtliche wichtigen Anbieter von Neutronen und Myonen in Europa, zusammengebracht, um den Weg zu einer stärker konzertierten und effizienteren Nutzung der betreffenden Forschungseinrichtungen zu ebnen. Neutronen können dazu dienen, in irgendein Material (z. B. eine Pflanze, eine Maschine, eine Statue) hineinzuschauen, ohne es zu beschädigen. NMI3-II wurde ins Leben gerufen, um bis 2016 für die wissenschaftliche Gemeinschaft den Zugang zu diesen hochkarätigen Einrichtungen sicherzustellen. Um die Umsetzung des länderübergreifenden Zugangsprogramms zu vereinfachen, optimierten die Partnerinstitute ihre Verfahrensweisen zur Einreichung von Vorschlägen und kritischen Betrachtungen. Ziel war letztlich die Schaffung eines gemeinsamen Zugangspunkts zur Anmeldung für Experimente in allen europäischen Anlagen. Nahezu 2000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben von NMI3 Unterstützung erhalten, um über 5000 Tage Strahlung an den Anlagen zu nutzen. Daraus erwuchsen mehr als 210 Publikationen (Tendenz steigend) in von Experten begutachteten Fachzeitschriften. Die Resultate brachten Licht in Bereiche wie etwa Chemie, Ingenieurwissenschaften, Biowissenschaften, Materialien, IKT, Erde und Umwelt, Geisteswissenschaften, Energie und Physik. Die gemeinsamen Forschungsaktivitäten ergaben Verbesserungen an mehreren Fronten. Die gemeinsame Forschungsaktivität Tools for Soft & Bio Materials JRA entwickelte neue Modellmembranen, die viel simpler als biologische Membranen sind, was es vereinfacht, die Prozesse des Lebens zu untersuchen, und für weiche Materialien spezifische Probenumgebungen, die dynamischen externen Reizen widerstehen können, was die Untersuchung neuer Prozesse gestattet, sowie In-situ-Bauelemente. Die Wissenschaftler können nun Materialien bei höherer Luftfeuchtigkeit, Temperatur, im elektrischen Feld und unter Druck analysieren und dabei die großen Aufgaben in den Bereichen Energie, Umwelt und Gesundheit angehen. Im Rahmen der gemeinsamen Forschungsaktivität Advanced Methods & Techniques JRA untersuchte man neue Instrumententwürfe und Probenumgebungen, um die hochintensiven Neutronenstrahlen an der zukünftigen Neutronenquelle, der Europäischen Spallations-Neutronenquelle (European Spallation Source, ESS), zu nutzen, welche zu den zukunftsträchtigsten Forschungseinrichtungen zählt, die heutzutage in Europa gebaut werden. Die gemeinsame Forschungsaktivität (JRA) stellte die Bedingungen zur Analyse sehr kleiner Proben in extremeren Umgebungen sowie zur Polarisierung aller Neutronen in einem Strahl bereit, was z. B. bei der Erforschung magnetischer Materialien angewandt werden kann. Seit vielen Jahren brauchen die Neutronenstreuungsanlagen Helium-3 für viele ihrer Detektoren. Die gegenwärtige Knappheit in der Lieferung von 3He erfordert neue Technologien für kostengünstige, großflächige Detektoren. Um dieses Problem zu lösen, arbeitete die gemeinsame Forschungsaktivität Detectors JRA an zwei vielversprechenden Alternativen: Szintillationsdetektoren unter Einsatz von 6Li und Gasdetektoren unter Einsatz von 10B. Diese Fortschritte untermauern die neue Wissenschaftsrichtung. Mit der Neutronenbildgebung (Neutron Imaging) können Objekte von innen betrachtet werden, ohne dass sie Schaden nehmen. Diese JRA entwickelte innovative Verfahren zur Sondierung von Strukturen in einem Blockmaterial (z. B. einem Kraftfahrzeugmotor). Es ist nun möglich, Experimente mit besserem Kontrast und höherer Auflösung durchzuführen, sowie dreidimensionale Konfigurationen großer Anordnungen von Nanostrukturen zu rekonstruieren. Dieses Verfahren wird von Fachleuten aus Museen, aus den Materialwissenschaften und der Industrie angewandt. Die Muon JRA entwickelte neue Algorithmen inklusive einer Verknüpfung zwischen Analyse- und Simulationscodes, die dem Anwender verbesserte Methoden zur Datenanalyse lieferten. Für zukünftige Myonenquellen wurden Konzeptstudien durchgeführt, die sich auf verbesserte Targets, zukunftsweisende Mikrostrahlen und hochintensive Quellen konzentrierten. NMI3-II führte ein umfassendes Bildungsprogramm mit dem Titel „NaMES“ durch, das sich mit verschiedenen Wissenschaftsgebieten beschäftigte, um Nachwuchsforscher in die Neutronen- und Myonenwissenschaften zu locken. Im Lauf der 4-jährigen Projektdauer wurden ungefähr 1 500 Studierende geschult. Für diejenigen, die nicht an den Schulungen teilnehmen konnten bzw. sich zu Hause oder im Büro Wissen über die Neutronenstreuung aneignen wollten, entwickelte NMI3 das E-Learning-Portal e-neutrons.org. Schauen Sie sich dazu das Projektvideo an.
Schlüsselbegriffe
Myon, NMI3-II, Neutronenstreuung, Membranen, natürliche Lipide, Bildverarbeitung, Bildgebung, E-Lernen, Chemie, Physik, Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau, Materialien, Werkstoffe, IKT, Umwelt, Kulturerbe, R&I, Forschung und Innovation, Energie
