Schlüsseltechnologie für Wissenschaft, Medizin und Industrie

Teilchenbeschleuniger spielen eine bedeutende Rolle in der Grundlagenforschung ebenso wie für vielfältige wissenschaftliche, medizinische und industrielle Anwendungen. Beschleuniger werden beispielsweise für die medizinische Diagnostik oder die Tumortherapie genutzt. Außerdem finden sie ihren Einsatz, um Werkstoffe zu veredeln, Lebensmittel zu sterilisieren und archäologische Funde zerstörungsfrei zu untersuchen. Mit ihrer Hilfe lässt sich die Struktur biologischer Zellen erkennen und sie unterstützen dabei, die Entstehung der Materie im Universum zu untersuchen. „Viele Nobelpreise basieren auf Entdeckungen, die mit Teilchenbeschleunigern gemacht wurden, da sie Unsichtbares sichtbar machen“, sagt Anke-Susanne Müller. Die im 2022 mit dem Landesforschungspreis Baden-Württemberg ausgezeichnete Physikerin ist Initiatorin und Sprecherin der ATP, an der die Expertise von derzeit 17 Professorinnen und Professoren des KIT zusammengeführt ist. Rund 200 Personen verschiedenster Fachgebiete aus 14 Instituten bringen ihr Wissen in die Technologieplattform ein, um die Beschleunigertechnologien von morgen zu entwickeln. Das Zusammenspiel der Methoden und Technologien reicht von grundlegenden physikalischen Prozessen auf der einen Seite und auf der anderen von der Künstlichen Intelligenz über die Elektro- und Kryotechnik bis hin zur Robotik. „Das multidisziplinäre Vernetzungsmodell ist europaweit einzigartig. Es nutzt Erkenntnisse aus allen Fächern, schafft damit Neues und transferiert das in andere Forschungscommunitys innerhalb und außerhalb des KIT – von Methoden der Künstlichen Intelligenz bis hin zum Bau energieeffizienter Magnete“, erläutert Müller. Die ATP-Forschenden kooperieren unter anderem mit dem CERN in Genf sowie mit dem Universitätsklinikum Heidelberg und dem Deutschen Krebsforschungszentrum. Das KIT ist an zahlreichen internationalen Beschleunigerprojekten beteiligt.

Ein Ziel der Technologieplattform ATP ist es, wesentlich kleinere und kompaktere Beschleuniger und Forschungsinfrastrukturen zu entwickeln und deren Energieeffizienz zu optimieren, denn „die Anlagen sind in der Regel sehr energiehungrig“, sagt Müller. „Am KIT sind auf allen Schlüsselfeldern die Kompetenzen für dieses Vorhaben vorhanden. Die breite natur- und ingenieurwissenschaftliche Basis ist kombiniert mit der Möglichkeit, innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft langfristig angelegte Spitzenforschung zu betreiben“, betont die Beschleunigungsphysikerin und Spezialistin für die Erzeugung kohärenter Terahertz-Strahlung aus ultrakurzen Elektronenpulsen. Miniaturisierte, kompakte Beschleuniger tragen zur breiten Verfügbarkeit dieser vielseitigen Technologie für Forschung, industrielle Produktion und Medizin bei. Für die Entwicklung und Erprobung neuer Komponenten stehen am KIT unter anderem der Forschungsbeschleuniger FLUTE und die Beschleunigertestanlage KARA zur Verfügung. Im neuen Testfeld KITTEN für Energieeffizienz und Netzstabilität in großen Forschungsinfrastrukturen hat das KIT KARA mit dem Energy Lab 2.0 zusammengebracht. Die Wissenschaftlerin ist Mitbegründerin des Komitees für Beschleunigerphysik, das die Vernetzung innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft der Beschleunigerphysik in Deutschland fördert. (afr)

Der Presseservice des KIT stellt gerne Kontakt zwischen den Medien und Prof. Anke-Susanne Müller her.

Fotonachweis:
Foto FLUTE Beschleuniger mit Laserstrahl: Markus Breig, KIT
Porträt Prof. Anke-Susanne Müller, IBPT, KIT:  Katja Heil