PSI Stories

Nur kurz durfte das Gebäude der neuen PSI-Grossforschungsanlage SwissFEL im Würenlinger Unterwald das Sonnenlicht geniessen. Zurzeit verschwindet es unter einem Erdwall. Die Überdeckung ist Teil einer Reihe von Massnahmen, die die Anlage bestmöglich in die Umgebung integrieren werden.

Heute haben sich mehrere Hundert Wissenschaftsvertreter aus verschiedenen europäischen Ländern auf der Baustelle der europäischen Spallations-Neutronenquelle (European Spallation Source ESS) in Lund, Schweden, zur Grundsteinlegungsfeier für die ESS versammelt. Mit dieser Veranstaltung wurde nicht nur der Grundstein für die neue Anlage gelegt, deren Bau kürzlich begonnen hat, sondern auch für eine neue Phase in der europäischen Wissenschaft.

Julia H. Smith arbeitet als Postdoktorandin an Detektoren für den Röntgenlaser SwissFEL – gewissermassen den Augen der neuen PSI-Grossanlage. Sie hat gute Chancen, während der Zeit am PSI ihren Detektor bis zur Anwendung zu begleiten. Noch wichtiger, als die ersten Experimente mitzuerleben, ist für mich jedoch, mir während meines Postdoktorats möglichst viel Wissen anzueignen. Denn Smith will auch nach dem Postdoktorat im Bereich Detektoren und Technologieentwicklung bleiben, in der Industrie oder einem anderen Forschungsinstitut.

Magnete sind die heimlichen Strippenzieher eines Teilchenbeschleunigers: Sie sorgen dafür, dass Protonen oder Elektronen auf Kurs bleiben. Mit den kleinen Magneten an der heimischen Kühlschranktür haben sie allerdings kaum etwas gemein. Nicht nur sind etliche der Magnete am PSI schwerer als der Kühlschrank selbst à sie sind trotz ihrer Wuchtigkeit Meisterwerke der Präzision.

Ein Linearbeschleuniger im Retro-Look ist der Ursprung des Protonenstrahls am PSI. Benannt nach den Erfindern des Prinzips heisst der charismatische Typ Cockcroft-Walton. Er liefert seit 1984 die erste Beschleunigungsstufe für Protonen, die in der Folge von zwei weiteren Ringbeschleunigern auf schliesslich rund 80 Prozent der Lichtgeschwindigkeit gebracht werden. So entsteht hier seit Jahrzehnten ein beachtenswerter Protonenstrahl, der dank kontinuierlicher Nachrüstungen seit 1994 sogar den Weltrekord als leistungsstärkster Strahl hält.

Wie anfällig ist die globale Energieinfrastruktur für Angriffe durch nichtstaatliche Akteure? Hat die Anzahl der Anschläge auf diese Infrastruktur in letzter Zeit tatsächlich zugenommen? Welche Weltregionen sind besonders verwundbar? Und welche Taktiken wenden die Angreifer an? Antworten auf diese und weitere verwandte Fragen wollen Wissenschaftler mit Hilfe einer Datenbank finden, die Forschende des Center of Security Studies der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit Kollegen des Paul Scherrer Instituts PSI entwickelt haben.

In Kernreaktoren wird an den heissen Brennelementen Wasser aufgespalten, wobei Wasserstoff entsteht. Der Wasserstoff kann in das Hüllrohr, das den eigentlichen Brennstoff umgibt, eindringen und dieses mechanisch schwächen. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI untersuchen mit Hilfe von Neutronen und Synchrotronstrahlung, wie der Wasserstoff ins Hüllrohr kommt, und welche Wirkung er darin entfalten kann.

Das Molekül Dikohlenstoff (C₂) kommt in allen Flammen vor, in denen ein kohlenstoffhaltiger Brennstoff verbrannt wird. C₂ leuchtet sichtbar, es steckt hinter der blauen Farbe im Innern einer Kerzenflamme und es könnte auch bei der Bildung von Russ eine wichtige Rolle spielen. Nun haben Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts einen bisher unsichtbaren Energiezustand von C₂, einen sogenannten dunklen Zustand, erstmals sichtbar gemacht. Ihr Fund interessiert nicht nur Verbrennungsforscher, er löst auch ein hundert Jahre altes Rätsel im Spektrum dieses omnipräsenten Moleküls auf.

Vergangenen Sonntag luden das Paul Scherrer Institut PSI und die Arbeitsgemeinschaft EquiFEL Suisse die Einwohnerinnen und Einwohner der Umgebung zum Tag der offenen SwissFEL-Baustelle ein. Rund 600 Interessierte informierten sich an mehreren Stationen über den aktuellen Bau- und Projektstand.

Porträt des PSI-Doktoranden Patrick Lanz
Bereits in seiner Schulzeit entdeckte Patrick Lanz seine Faszination für die Welt der Wissenschaft und Technik. Als Elektrotechniker hatte sein Vater zu Hause ein gutes Sortiment an Elektronik-Baukästen. Der junge Patrick begnügte sich aber nicht damit, mit ferngesteuerten Autos zu spielen, sondern zerlegte sein Spielzeug systematisch auf der Suche nach Erklärungen für dessen Funktionsweise. Später begann Lanz auch, kleine Batterien aufzumachen, weil er verstehen wollte, „was dort drinnen passiert.“ Es war vielleicht sein erster Schritt zu seiner heutigen Arbeit als Batterieforscher.