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Forscher am Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf basteln Nanosekunden-Detektor

Forscher am Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf basteln Nanosekunden-Detektor

Um in neuen wissenschaftlichen Experimenten an Terahertz-Strahlenquellen Laser bis auf wenige Nanosekunden (Milliardstel) Sekunden genau abstimmen zu können, haben Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) mit Kollegen aus Regensburg einen auf kurze Pulse ausgelegten Detektor aus dem "Wundermaterial" Graphen konstruiert.

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Physiker Dr. Wolfgang Seidel stellt den Freie-Elektronen-Laser im Forschungszentrum ein, der die Pulse auf den Detektor schießt.

Quelle: Frank Bierstedt /HZDR

Dieser Detektor besteht aus Flocken von einlagigen Kohlenstoffnetzen (= Graphen), die Strahlpulse in einem weiten Spektrum auffangen können und in denen sich Elektronen extrem schnell bewegen - eine Grundvoraussetzung für das richtige Timing. Zum Einsatz kommen kann das neue Messgerät beispielsweise, um neuartige Optoelektronik-Halbleiter zu untersuchen: Dabei regt ein Laser die Elektronen im Material an und ein zweiter Beobachtungs-Laser prüft dann, wie die Elementarteilchen im Material umherhüpfen. Da die Lichtblitze dabei selbst nur zehn billionstel Sekunden (Pikosekunden) kurz sind und zwischen ihnen nur 77 000 Pikosekunden (= 77 Nanosekunden) kurz sind, müssen sie hochpräzise aufeinander abgestimmt werden - was nun durch das neue Graphen-Messgerät möglich sein soll.

Hochpräzise Zeitmessgeräte werden in der modernen Physik immer wichtiger, da die Experimentatoren immer kürzere Vorgänge studieren wollen - unter anderem die Sprünge von Elektronen in einem Atom - um in Echtzeit zum Beispiel zu beobachten, was auf atomarer Ebene eigentlich passiert, wenn sich ein Molekül bildet.

Aus den Dresdner Neuesten Nachrichten vom 01.08.2013

Heiko Weckbrodt

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